DE102010018549B4 - Computer-implemented method for calculating a spectacle lens taking into account the rotation of the eye, device for calculating or optimizing a spectacle lens, computer program product, storage medium, method for manufacturing a spectacle lens, device for manufacturing a spectacle lens and use of a spectacle lens - Google Patents

Computer-implemented method for calculating a spectacle lens taking into account the rotation of the eye, device for calculating or optimizing a spectacle lens, computer program product, storage medium, method for manufacturing a spectacle lens, device for manufacturing a spectacle lens and use of a spectacle lens Download PDF

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Abstract

Computerimplementiertes Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases für einen Brillenträger umfassend die Schritte:- Bestimmen von Verordnungsdaten für zumindest ein Auge des Brillenträgers;- Bestimmen einer ersten sekundären Augenstellung und einer zweiten sekundären Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung des Auges;- Berechnen oder Optimieren zumindest einer Fläche des Brillenglases für eine Vielzahl von Bewertungsstellen des Brillenglases, wobei das Berechnen oder Optimieren für jede Bewertungsstelle umfasst:-- Ermitteln einer tertiären Augenstellung in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung derart, dass eine Blickrichtung des Auges in der tertiären Augenstellung einem augenseitigen Verlauf eines zentralen Hauptstrahls durch die Bewertungsstelle entspricht; und-- Bewerten einer Korrektionswirkung des Brillenglases in der Bewertungsstelle für die tertiäre Augenstellung im Hinblick auf die Verordnungsdaten.Computer-implemented method for calculating or optimizing a spectacle lens for a spectacle wearer, comprising the steps:- determining prescription data for at least one eye of the spectacle wearer;- determining a first secondary eye position and a second secondary eye position relative to a primary eye position of the eye;- calculating or optimizing at least a surface of the spectacle lens for a large number of evaluation points of the spectacle lens, the calculation or optimization for each evaluation point comprising:-- determining a tertiary eye position as a function of the determined first and second secondary eye positions such that a viewing direction of the eye in the tertiary eye position is one eye-side course of a central principal ray through the assessment point; and-- evaluating a correction effect of the spectacle lens in the evaluation center for the tertiary eye position with regard to the prescription data.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, ein System und ein Computerprogrammprodukt zum Berechnen bzw. Optimieren bzw. zum Herstellen eines Brillenglases.The present invention relates to a method, a system and a computer program product for calculating or optimizing or for producing a spectacle lens.

Um Brillengläser zu berechnen bzw. zu optimieren und/oder herzustellen, wird üblicherweise ein Modell eines schematischen Auges verwendet, bei dem sich alle Fixierlinien bzw. deren rückwärtige Verlängerungen in einem gemeinsamen Punkt, dem optischen Augendrehpunkt Z', schneiden. Dabei wird die Fixierlinie insbesondere definiert als die Verbindungsgerade zwischen dem angeblickten Objektpunkt und der Mitte der Eintrittspupille.In order to calculate or optimize and/or produce spectacle lenses, a model of a schematic eye is usually used in which all fixation lines or their rearward extensions intersect at a common point, the optical center of rotation Z′. In this case, the fixation line is defined in particular as the straight line connecting the viewed object point and the center of the entrance pupil.

Für die herkömmliche Berechnung und Optimierung eines Brillenglases hat der Augendrehpunkt Z' eine herausragende Bedeutung, um die optischen Eigenschaften eines Brillenglases im peripheren Bereich richtig zu gestalten. Dies liegt daran, dass die Sehschärfe des Auges mit Zunahme des Gesichtsfeldwinkels, also au ßerhalb der Fovea, sehr schnell abnimmt. Es ist daher bedeutend wichtiger, dass die peripheren Bereiche eines Brillenglases sehr gute Abbildungseigenschaften im Hinblick auf das direkte, foveale Sehen (bei Blickbewegungen) aufweisen, als bei statischem, peripherem Sehen.For the conventional calculation and optimization of a spectacle lens, the center of rotation Z' is of outstanding importance in order to correctly design the optical properties of a spectacle lens in the peripheral area. This is due to the fact that the visual acuity of the eye decreases very quickly as the angle of the visual field increases, ie outside the fovea. It is therefore significantly more important that the peripheral areas of a spectacle lens have very good imaging properties with regard to direct, foveal vision (during eye movements) than with static, peripheral vision.

Um ein Brillenglas für das blickende Auge zu berechnen und zu optimieren, wird nun üblicherweise das schematische Auge durch die Lage des Augendrehpunktes Z' und die Fernpunktkugel bzw. der Nahpunktkugel beschrieben. Die Lage des Augendrehpunktes entspricht dann insbesondere dem Ort der Aperturblende und die Fern- bzw. Nahpunktkugel die der Bildebene (bzw. besser Bildkugel). Insbesondere entspricht die Fernpunktkugel dabei dem geometrischen Ort für die Lagen des Fernpunktes bei umherblickendem Auge und unbewegtem Kopf, wobei der Augendrehpunkt den Mittelpunkt der Fernpunktkugel darstellt. Der Fernpunkt ist dabei insbesondere der Einstellpunkt, also insbesondere der in der Foveolamitte abgebildete Punkt, bei optometrischer Akkommodationsruhelage des Auges. Entsprechend stellt die Nahpunktkugel insbesondere den geometrischen Ort für die Lagen des Nahpunktes bei umherblickendem Auge und unbewegtem Kopf dar, wobei der Augendrehpunkt den Mittelpunkt der Nahpunktkugel darstellt. Der Nahpunkt ist dabei insbesondere der Einstellpunkt bei höchstem Brechwert des optischen Systems des Auges.In order to calculate and optimize a spectacle lens for the looking eye, the schematic eye is now usually described by the position of the center of rotation Z′ and the far point sphere or the near point sphere. The position of the center of rotation of the eye then corresponds in particular to the location of the aperture stop and the distance or near point sphere to that of the image plane (or better image sphere). In particular, the far point sphere corresponds to the geometric location for the positions of the far point when the eye is looking around and the head is not moving, with the center of rotation of the eye representing the center point of the far point sphere. The far point is in particular the adjustment point, ie in particular the point imaged in the center of the foveola, when the eye is in the optometric accommodation rest position. Correspondingly, the near-point sphere represents in particular the geometric location for the positions of the near-point when the eye is looking around and the head is stationary, with the center of rotation of the eye representing the center point of the near-point sphere. The near point is in particular the adjustment point at the highest refractive index of the optical system of the eye.

In EP 0 994 336 A2 und in US 2004/032565 A1 werden jeweils Verfahren zur Bewertung von Brillengläsern unter Berücksichtigung von Bewegungen eines Auges um einen Augendrehpunkt beschrieben. In der WO 2004/038488 A1 wurde ein Verfahren beschrieben bei dem als Ort der Aperturblende nicht der Augendrehpunkt verwendet wurde, sondern die tatsächliche körperliche Blende des Auges, die Eintrittspupille des Auges. Auch hierbei wurde die Lage der Eintrittspupille durch eine einfache Rotation um den Augendrehpunkt Z' bestimmt.In EP 0 994 336 A2 and in U.S. 2004/032565 A1 methods are described for evaluating spectacle lenses, taking into account movements of an eye around a center of rotation of the eye. In the WO 2004/038488 A1 a method was described in which the point of rotation of the eye was not used as the location of the aperture stop, but rather the actual physical stop of the eye, the entrance pupil of the eye. Here, too, the position of the entrance pupil was determined by a simple rotation around the center of rotation of the eye Z'.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, Brillengläser insbesondere für das Sehen bei Blickbewegungen des Auges zu verbessern. Diese Aufgabe wird insbesondere durch ein Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases für einen Brillenträger mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen; eine Vorrichtung zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases mit den im Anspruch 10 angegebenen Merkmalen; ein Computerprogrammerzeugnis mit den im Anspruch 11 angegeben Merkmalen; ein Speichermedium mit den im Anspruch 12 angegeben Merkmalen; ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases mit den im Anspruch 13 angegeben Merkmalen; eine Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases mit den im Anspruch 14 angegebenen Merkmalen sowie eine Verwendung eines Brillenglases mit den im Anspruch 15 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.One object of the invention is to improve spectacle lenses, in particular for seeing when the eye moves. This object is achieved in particular by a method for calculating or optimizing a spectacle lens for a spectacle wearer with the features specified in claim 1; a device for calculating or optimizing a spectacle lens with the features specified in claim 10; a computer program product with the features specified in claim 11; a storage medium having the features specified in claim 12; a method for producing a spectacle lens having the features specified in claim 13; a device for producing a spectacle lens with the features specified in claim 14 and a use of a spectacle lens with the features specified in claim 15. Preferred embodiments are subject of the dependent claims.

Somit bietet die Erfindung in einem Aspekt insbesondere ein computerimplementiertes Verfahren zum Berechnen oder Optimieren einesThus, in one aspect, the invention provides in particular a computer-implemented method for calculating or optimizing a

Brillenglases für einen Brillenträger umfassend die Schritte:

  • - Bestimmen von Verordnungsdaten bzw. Refraktionsdaten für zumindest ein Auge des Brillenträgers;
  • - Bestimmen einer ersten sekundären Augenstellung und einer zweiten sekundären Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung des Auges;
  • - Berechnen oder Optimieren zumindest einer Fläche des Brillenglases für eine Vielzahl von Bewertungsstellen des Brillenglases, wobei das Berechnen oder Optimieren für jede Bewertungsstelle umfasst:
    • -- Ermitteln einer tertiären Augenstellung in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung derart, dass eine Blickrichtung des Auges in der tertiären Augenstellung einem augenseitigen bzw. bildseitigen Verlauf eines zentralen Hauptstrahls durch die Bewertungsstelle entspricht; und
    • -- Bewerten einer Korrektionswirkung des Brillenglases in der Bewertungsstelle für die tertiäre Augenstellung im Hinblick auf die Verordnungsdaten.
Spectacle lens for a spectacle wearer comprising the steps:
  • - Determination of prescription data or refraction data for at least one eye of the spectacle wearer;
  • - determining a first secondary eye position and a second secondary eye position relative to a primary eye position of the eye;
  • - Calculating or optimizing at least one surface of the spectacle lens for a multiplicity of evaluation points of the spectacle lens, the calculation or optimization for each evaluation point comprising:
    • -- determining a tertiary eye position as a function of the determined first and second secondary eye position such that a line of sight of the eye in the tertiary eye position corresponds to an eye-side or image-side course of a central principal ray through the assessment point; and
    • -- Evaluate a corrective effect of the spectacle lens in the evaluator for the tertiary Eye position with regard to the prescription data.

Vorzugsweise wird durch die Augenstellungen jeweils zumindest eine Blickrichtung bzw. Blickachse und eine Position der Eintrittspupille bzw. der Aperturblende des Auges festgelegt bzw. bestimmbar. In einem weiteren bevorzugten Aspekt wird durch Augenstellung außerdem eine Torsionslage des Auges, also dessen Lage in Bezug auf Drehungen um die Blickrichtung bzw. Blickachse festgelegt. Insbesondere wird als Blickrichtung bzw. Blickachse die Fixierlinie des Auges (insbesondere ohne Brillenglas) bzw. der augenseitige Verlauf eines zentralen bzw. zentral in das Auge treffenden Hauptstrahls festgelegt bzw. bestimmbar. Besonders bevorzugt wird als eine Blickrichtung bzw. Blickachse eine Linie verstanden oder bestimmbar, die durch die Mitte der Eintrittspupille bzw. die Mitte der Aperturblende des Auges verläuft und weiter bevorzugt im Wesentlichen in der Mitte der Foveola des Auges auf die Netzhaut trifft. Damit wird über die Blickrichtung bzw. Blickachse die Ausrichtung des Auges bei Blickbewegungen festgelegt.Preferably, at least one viewing direction or viewing axis and one position of the entrance pupil or the aperture diaphragm of the eye is defined or can be determined by the eye positions. In a further preferred aspect, a torsion position of the eye, that is to say its position in relation to rotations about the viewing direction or viewing axis, is also determined by the eye position. In particular, the fixation line of the eye (in particular without a spectacle lens) or the eye-side course of a main beam that strikes the eye centrally or centrally is defined or can be determined as the viewing direction or viewing axis. Particularly preferably, a viewing direction or viewing axis is understood or can be determined as a line that runs through the center of the entrance pupil or the center of the aperture stop of the eye and more preferably meets the retina essentially in the center of the foveola of the eye. The alignment of the eye during eye movements is thus determined via the viewing direction or viewing axis.

Durch die Bestimmung eines Referenzpunktes, welcher insbesondere auf der Blickachse liegt, ist eine blickrichtungs- bzw. blickauslenkungsabhängige axiale Position des Auges, also die Position des Auges entlang der Blickachse, festgelegt. Insbesondere wird damit als Position der Eintrittspupille bzw. Aperturblende die Mitte der Eintrittspupille bzw. die Mitte der Aperturblende des Auges festgelegt.By determining a reference point, which lies in particular on the viewing axis, an axial position of the eye that is dependent on the viewing direction or viewing deflection, ie the position of the eye along the viewing axis, is defined. In particular, the center of the entrance pupil or the center of the aperture stop of the eye is thus defined as the position of the entrance pupil or aperture stop.

Insbesondere wurde erfindungsgemäß erkannt, dass Augenbewegungen sehr komplizierte Bewegungen darstellen, deren Berücksichtigung bei der Berechnung bzw. Optimierung bzw. Herstellung von Brillengläser in effizienter Weise eine Verbesserung der Brillengläser und eine bessere Akzeptanz durch den Brillenträger bieten kann. Erfindungsgemäß wird dabei als Augenrotationsmodell nicht nur eine Drehung um einen festen und insbesondere von der Blickrichtung unabhängigen Augendrehpunkt bei der Berechnung bzw. Optimierung berücksichtigt. Statt dessen geht die Erfindung von einer Bestimmung zweier verschiedener Augenstellungen bzw. Augenauslenkungen aus einer primären Augenstellung, insbesondere der Nullblickrichtung, aus. Die Augenauslenkungen, welche zur ersten bzw. zweiten sekundären Augenstellung führen, erfolgen vorzugsweise in verschiedenen Ebenen und insbesondere nicht um einen festen gemeinsamen Augendrehpunkt herum. Besonders bevorzugt erfolgt eine der zumindest zwei Augenauslenkungen in einer im Wesentlichen horizontalen Ebene und die andere in einer im Wesentlichen vertikale Ebene, d.h. vorzugsweise entspricht eine Augenauslenkung im Wesentlichen einer horizontalen Blickbewegung, während die andere Augenauslenkung vorzugsweise im Wesentlichen einer vertikalen Blickbewegung entspricht.In particular, it was recognized according to the invention that eye movements represent very complicated movements, the consideration of which in the calculation or optimization or production of spectacle lenses can offer an improvement in the spectacle lenses and better acceptance by the spectacle wearer in an efficient manner. According to the invention, not only a rotation about a fixed eye rotation point that is independent of the viewing direction is taken into account in the calculation or optimization as the eye rotation model. Instead, the invention is based on a determination of two different eye positions or eye deflections from a primary eye position, in particular the zero viewing direction. The deflections of the eyes, which lead to the first and second secondary eye position, preferably take place in different planes and in particular not around a fixed common eye pivot point. Particularly preferably, one of the at least two eye deflections takes place in a substantially horizontal plane and the other in a substantially vertical plane, i.e. one eye deflection preferably corresponds essentially to a horizontal gaze movement, while the other eye deflection preferably corresponds essentially to a vertical gaze movement.

Die erste und/oder zweite sekundäre Augenstellung relativ zur primären Augenstellung wird dabei vorzugsweise vorab z.B. von einem Optiker individuell für den Brillenträger gemessen. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform könnten Standardwerte bzw. Durchschnittswerte für die Augenstellungen bei vorgegebenen Standardblickrichtungen bestimmt werden.The first and/or second secondary eye position relative to the primary eye position is preferably measured individually for the spectacle wearer in advance, e.g. by an optician. In another preferred embodiment, standard values or average values could be determined for the eye positions given standard viewing directions.

Durch die Bestimmungen der beiden unabhängigen Augenstellungen bzw. deren Auslenkung relativ zu einer primären Augenstellung können Bewegungen des Auges berücksichtigt werden, die insbesondere von einer reinen Rotation um einen festen Augendrehpunkt abweichen. So beschreibt z.B. die Listing'sche Regel, dass das Auge um eine Achse rotiert, welche senkrecht zur Ebene steht, die durch die primäre Blickrichtung (Nullblickrichtung) und der tertiären Blickrichtung (schräge Blickrichtung) aufgespannt wird. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dies vorzugsweise auf Versionen (gleichsinnige Augenbewegungen) in der Regel aber nicht auf Vergenzen (gegensinnige Augenbewegung), wie z.B. die Konvergenz bei Sehaufgaben in der Nähe, zutrifft.By determining the two independent eye positions or their deflection relative to a primary eye position, movements of the eye can be taken into account, which deviate in particular from a pure rotation around a fixed eye pivot point. For example, Listing's rule describes that the eye rotates around an axis that is perpendicular to the plane spanned by the primary viewing direction (zero viewing direction) and the tertiary viewing direction (oblique viewing direction). However, it has been shown that this preferably applies to versions (eye movements in the same direction) but generally not to vergences (eye movements in the opposite direction), such as the convergence of close-up visual tasks.

Weiterhin wurde erkannt, dass die Ansatzstellen der sechs Augenmuskeln nicht symmetrisch liegen. So sind z.B. auch bei einfachen horizontalen oder vertikalen Drehungen immer mehr als 1 Muskel involviert. Dadurch ergeben sich auch Verschiebungen und Deformationen des Augapfels. Da der Augapfel auch keine ideale Kugel darstellt und den oben aufgeführten Gründen, stimmt das Modell des schematischen Auges mit einem idealisierten, festen Drehpunkt nur bedingt mit der Realität überein. Die Abweichungen von dem idealisierten schematischen Auge, bei dem die Fixierlinie bzw. die augenseitigen Abschnitt der zentralen Hauptstrahlen für alle Blickrichtungen durch das Brillenglas durch den selben Augendrehpunkt verlaufen, können erfindungsgemäße insbesondere dadurch in effizienter Weise berücksichtigt werden, dass für die Durchrechnung des Strahlengangs zu jedem Durchblickspunkt (als Bewertungsstelle) durch die zu optimierenden Fläche des Brillenglases eine entsprechende Augenstellung (tertiäre Augenstellung) insbesondere durch Interpolation, ausgehend von der bestimmten ersten und zweiten sekundäre Augenstellung, derart ermittelt wird, dass die Blickrichtung des Auges in dieser tertiären Augenstellung mit dem bildseitigen bzw. augenseitigen zentralen Hauptstrahl durch den entsprechenden Durchblickspunkt zusammenfällt. Die genaue Blickachse ebenso wie die axiale Lage des Auges für diese Blickrichtung, insbesondere Mitte der Eintrittspupille bzw. die Mitte der Aperturblende bzw. deren Abstand zum entsprechenden Durchblickspunkt des Brillenglases wird dabei individuell für jede Bewertungsstelle, also jeden Durchblickspunkt ermittelt. Es wird also insbesondere nicht von einer stets konstanten Position eines Augendrehpunkts ausgegangen. Die Kombination der individuellen Berücksichtigung sowohl der Richtung und Lage der Blickachse als auch des Abstandes der Eintrittspupille bzw. Aperturblende vom Brillenglas bzw. dem entsprechenden Durchblickspunkt für jeden Durchblickspunkt führt zu einer deutlichen Verbesserung der Abbildungseigenschaften eines Brillenglases im peripheren Bereich.Furthermore, it was recognized that the attachment points of the six eye muscles are not symmetrical. For example, even simple horizontal or vertical turns always involve more than 1 muscle. This also results in shifts and deformations of the eyeball. Since the eyeball is also not an ideal sphere and for the reasons listed above, the model of the schematic eye with an idealized, fixed pivot point only partially corresponds to reality. The deviations from the idealized schematic eye, in which the fixation line or the eye-side section of the central main rays for all viewing directions through the spectacle lens run through the same eye rotation point, can be taken into account according to the invention in an efficient manner in that for the calculation of the beam path to each visual point (as an evaluation point) through the surface of the spectacle lens to be optimized, a corresponding eye position (tertiary eye position) is determined, in particular by interpolation, starting from the determined first and second secondary eye position, in such a way that the viewing direction of the eye in this tertiary eye position coincides with the image-side or The eye-side central chief ray coincides through the corresponding visual point. The exact viewing axis as well as the axial position of the eye for this viewing direction, in particular the center of the entrance pupil or the center of the aperture stop or their distance from the corresponding one The viewing point of the spectacle lens is determined individually for each evaluation point, i.e. each viewing point. In particular, an always constant position of an ocular pivot point is therefore not assumed. The combination of the individual consideration of both the direction and position of the visual axis and the distance of the entrance pupil or aperture diaphragm from the spectacle lens or the corresponding visual point for each visual point leads to a significant improvement in the imaging properties of a spectacle lens in the peripheral area.

Besonders bevorzugt erfolgt das Ermitteln der tertiären Augenstellung durch eine Interpolation ausgehend von den zumindest zwei bestimmten sekundären Augenstellungen relativ zur primären Augenstellung. In einer andern bevorzugten Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Vorgeben eines vorbestimmten Augendrehmodells, dass jeder Blickrichtung bzw. der entsprechenden Blickachse eine Position der Eintrittspupille bzw. Aperturblende des Auges zuordnet und frei Parameter aufweist, deren Werte aus den insbesondere individuell bestimmten sekundären Augenstellungen ermittelt werden.The determination of the tertiary eye position is particularly preferably carried out by interpolation based on the at least two determined secondary eye positions relative to the primary eye position. In another preferred embodiment, the method includes specifying a predetermined eye rotation model that assigns a position of the entrance pupil or aperture diaphragm of the eye to each viewing direction or the corresponding viewing axis and has free parameters whose values are determined from the particularly individually determined secondary eye positions.

Einfluss hat die erfindungsgemäße Ermittlung einer tertiären Augenstellung für jeden Durchblickspunkt insbesondere auf die Abbildungseigenschaften, da die Lichtbündel unter einem anderen Winkel auf das Brillenglas auftreffen als sich dies bei Vorgabe eines festen Augendrehpunkts eventuell ergäbe. Außerdem ändert sich dabei der Abstand der Eintrittpupille bzw. Aperturblende vom jeweiligen Durchblickspunkt des Brillenglases.The determination of a tertiary eye position for each visual point according to the invention has an influence in particular on the imaging properties, since the light bundles strike the spectacle lens at a different angle than would possibly result if a fixed eye rotation point was specified. In addition, the distance of the entrance pupil or aperture diaphragm from the respective viewing point of the spectacle lens changes.

Vorzugsweise umfasst das Bestimmen der ersten bzw. zweiten sekundären Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung ein Bestimmen einer ersten bzw. zweiten sekundären Rotationsachse des Auges insbesondere relativ zur primären Augenstellung des Auges für eine Bewegung des Auges aus der primären Augenstellung (vorzugsweise Nullblickrichtung) in die erste sekundäre Augenstellung bzw. die zweite sekundäre Augenstellung.Determining the first or second secondary eye position relative to a primary eye position preferably includes determining a first or second secondary axis of rotation of the eye, in particular relative to the primary eye position of the eye for a movement of the eye from the primary eye position (preferably zero gaze direction) into the first secondary eye position or the second secondary eye position.

Die erste bzw. zweite Rotationsachse (auch erste bzw. zweite sekundäre Rotationsachse) ist dabei vorzugsweise senkrecht zu einer Ebene (erste bzw. zweite sekundäre Rotationsebene), welche von einer primären Blickrichtung bzw. Blickachse, also der Blickrichtung bzw. Blickachse in der primären Augenstellung, und der ersten bzw. zweiten sekundären Blickrichtung bzw. Blickachse, also der Blickrichtung bzw. Blickachse in der ersten bzw. zweiten sekundären Augenstellung, aufgespannt wird. Der Durchstoßpunkt der Rotationsachse durch die jeweilige Ebene (erste bzw. zweite sekundäre Rotationsebene) bzw. dessen senkrechte Projektion auf die primäre Blickachse hängt dabei vorzugsweise von der Blickrichtung bzw. Blickauslenkung ab und stimmen für die erste und zweite primäre Augenstellung insbesondere nicht überein. Somit wird durch die entsprechende Bestimmung der ersten und zweiten sekundären Augenstellung in besonders effizienter Weise der Tatsache Rechnung getragen, dass das Auge sich nicht genau um einen festen Augendrehpunkt dreht.The first or second axis of rotation (also first or second secondary axis of rotation) is preferably perpendicular to a plane (first or second secondary plane of rotation) which extends from a primary viewing direction or viewing axis, i.e. the viewing direction or viewing axis in the primary eye position , and the first or second secondary line of sight or line of sight, ie the line of sight or line of sight in the first or second secondary eye position. The intersection point of the axis of rotation through the respective plane (first or second secondary plane of rotation) or its perpendicular projection onto the primary viewing axis preferably depends on the viewing direction or viewing deflection and in particular does not match for the first and second primary eye positions. Thus, by appropriately determining the first and second secondary eye position, account is taken of the fact that the eye does not rotate exactly around a fixed eye rotation point in a particularly efficient manner.

Vorzugsweise umfassen die erste und/oder zweite sekundäre Rotationsachse eine vertikale und/oder eine horizontale Achse. Als erste und zweite Blickauslenkung werden somit vorzugsweise zumindest eine vertikale und eine horizontale Blickauslenkung bestimmt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird zumindest eine weitere (dritte) sekundäre Augenstellung insbesondere in einer von der Horizontalen und der Vertikalen abweichenden Blickrichtung bestimmt. Insbesondere wird dazu eine dritte (schräge) sekundäre Rotationsachse bestimmt.Preferably, the first and/or second secondary axis of rotation comprises a vertical and/or a horizontal axis. At least one vertical and one horizontal gaze deflection are thus preferably determined as the first and second gaze deflection. In a further preferred embodiment, at least one further (third) secondary eye position is determined, in particular in a viewing direction that deviates from the horizontal and the vertical. In particular, a third (oblique) secondary axis of rotation is determined for this purpose.

Vorzugsweise umfasst das Ermitteln der tertiären Augenstellung ein Ermitteln einer tertiären Rotationsachse in Abhängigkeit von der ersten und zweiten sekundären Rotationsachse. Besonders bevorzugt liegt die tertiäre Rotationsachse senkrecht zu einer Ebene (tertiäre Rotationsebene), welche von der primären Blickrichtung bzw. Blickachse, also der Blickrichtung bzw. Blickachse in der primären Augenstellung, und der tertiären Blickrichtung bzw. Blickachse, also der Blickrichtung bzw. Blickachse in der tertiären Augenstellung, aufgespannt wird. Der Durchstoßpunkt der tertiären Rotationsachse durch die entsprechende tertiäre Rotationsebene bzw. dessen senkrechte Projektion auf die primäre Blickachse wird vorzugsweise in Abhängigkeit von den Durchstoßpunkten der sekundären Rotationsachsen durch die entsprechenden sekundären Rotationsebenen bzw. deren senkrechte Projektionen auf die primäre Blickachse ermittelt, insbesondere durch Interpolation. Determining the tertiary eye position preferably includes determining a tertiary axis of rotation as a function of the first and second secondary axes of rotation. The tertiary axis of rotation is particularly preferably perpendicular to a plane (tertiary plane of rotation) which extends from the primary line of sight or line of sight, i.e. the line of sight or line of sight in the primary eye position, and the tertiary line of sight or line of sight, i.e. the line of sight or line of sight in the tertiary eye position. The intersection point of the tertiary rotation axis through the corresponding tertiary rotation plane or its vertical projection onto the primary viewing axis is preferably determined as a function of the intersection points of the secondary rotation axes through the corresponding secondary rotation planes or their vertical projections onto the primary viewing axis, in particular by interpolation.

Vorzugsweise umfasst das Ermitteln einer tertiären Augenstellung ein Bestimmen einer Referenzpunktlage in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung. Besonders bevorzugt wird dabei einer Referenzpunkt auf der Blickachse bzw. der Fixierlinie ermittelt, der insbesondere die Lage Eintrittspupille bzw. der Aperturblende des Auges festlegt. Insbesondere wird dadurch die Mitte der Eintrittspupille bzw. die Mitte der Aperturblende des Auges ermittelt.The determination of a tertiary eye position preferably includes determining a reference point position as a function of the determined first and second secondary eye position. A reference point is particularly preferably determined on the viewing axis or the fixation line, which in particular defines the position of the entrance pupil or the aperture stop of the eye. In particular, this determines the center of the entrance pupil or the center of the aperture stop of the eye.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren ein Ermitteln zumindest einer Referenzpunktfläche, als Fläche auf der der Referenzpunkte des Auges für alle Blickrichtungen liegt. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform als Referenzpunkt der Scheitelpunkt und/oder der Nahpunkt und/oder der Fernpunkt und/oder die Mitte der Eintrittspupille bzw. die Mitte der Aperturblende für eine Vielzahl von tertiären Blickrichtungen bzw. Augenstellungen, insbesondere zu jeder Bewertungsstelle, ermittelt. Damit wird vorzugsweise als Referenzpunktfläche eine Scheitelpunktfläche und/oder eine Nahpunktfläche und/oder eine Fernpunktfläche ermittelt, welche insbesondere keine Kugelfläche ist. Besonders bevorzugt wird als Referenzpunktfläche eine Torusfläche ermittelt. Dabei wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Referenzpunktfläche dadurch ermittelt, dass der Referenzpunkt beispielsweise ausgehend von der primären Blickrichtung um eine gegebene Drehachse (insbesondere die erste bzw. zweite sekundäre Rotationsachse) rotiert wird und dabei ein Kreisbogenstück erzeugt. Durch die unterschiedlichen Lagen der zumindest zwei sekundären Rotationsachsen spannen die entstehenden Kreisbögen vorzugsweise die zu ermittelnde Torusfläche auf und/oder die Torusfläche wird, insbesondere bei mehr als zwei sekundären Rotationsachse den entstehenden Kreisbögen angepasst bzw. gefittet.The method preferably includes determining at least one reference point area as an area on which the reference points of the eye lie for all viewing directions. In doing so, in a before In the preferred embodiment, the vertex and/or the near point and/or the far point and/or the center of the entrance pupil or the center of the aperture diaphragm is determined as the reference point for a large number of tertiary viewing directions or eye positions, in particular for each assessment point. A vertex surface and/or a near point surface and/or a far point surface, which in particular is not a spherical surface, is thus preferably determined as the reference point surface. A torus surface is particularly preferably determined as the reference point surface. In a preferred embodiment, the reference point area is determined by rotating the reference point around a given axis of rotation (in particular the first or second secondary axis of rotation) starting from the primary viewing direction, thereby generating a circular arc segment. Due to the different positions of the at least two secondary axes of rotation, the resulting circular arcs preferably span the torus surface to be determined and/or the torus surface is adapted or fitted to the resulting circular arcs, in particular if there are more than two secondary axes of rotation.

Vorzugsweise umfasst das Bewerten einer Korrektionswirkung des Brillenglases in jeder Bewertungsstelle:

  • - Ermitteln der Vergenz einer lokalen Wellenfront zu dem zentralen Hauptstrahl an der Bewertungsstelle in Abhängigkeit von der zumindest einen Fläche des Brillenglases;
  • - Ermitteln der Vergenz der lokalen Wellenfront zu diesem zentralen Hauptstrahl an der Referenzpunktfläche aus der Vergenz der lokalen Wellenfront an der Bewertungsstelle; und
  • - Auswerten der Abweichung der Vergenz an der Referenzpunktfläche, insbesondere der Scheitelpunktfläche, von einer durch die bestimmten Verordnungsdaten festgelegten Refraktion.
The assessment of a correction effect of the spectacle lens preferably includes in each assessment point:
  • - Determination of the vergence of a local wavefront to the central principal ray at the assessment point as a function of the at least one surface of the spectacle lens;
  • - Determination of the vergence of the local wavefront to this central principal ray at the reference point surface from the vergence of the local wavefront at the assessment point; and
  • - Evaluation of the deviation of the vergence at the reference point surface, in particular the vertex surface, from a refraction determined by the determined prescription data.

Dabei wird beim Ermitteln der Vergenz der lokalen Wellenfront zum zentralen Hauptstrahl an der Referenzpunktfläche aus der Vergenz der lokalen Wellenfront an der Bewertungsstelle insbesondere der blickrichtungsabhängige, schräge Abstand der Referenzpunktfläche von der Bewertungsstelle entlang des zentralen Hauptstrahls berücksichtigt.When determining the vergence of the local wavefront to the central main ray at the reference point area from the vergence of the local wavefront at the evaluation point, the viewing direction-dependent, oblique distance of the reference point area from the evaluation point along the central main ray is taken into account.

Das oben beschriebene Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases kann sowohl für Einstärkenbrillengläser als auch für progressive Brillengläser angewendet werden. Vorzugsweise ist das zu optimierende Brillenglas ein progressives Brillenglas.The method described above for calculating or optimizing a spectacle lens can be used both for single-vision spectacle lenses and for progressive spectacle lenses. The spectacle lens to be optimized is preferably a progressive spectacle lens.

Außerdem stellt die Erfindung eine Vorrichtung zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases für einen Brillenträger bereit, welche umfasst:

  • - Verordnungsdatenbestimmungsmittel, welche ausgelegt sind, Verordnungsdaten für zumindest ein Auge des Brillenträgers zu bestimmen;
  • - Augenstellungsbestimmungsmittel, welche ausgelegt sind, eine erste sekundäre Augenstellung und eine zweite sekundäre Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung des Auges zu bestimmen;
  • - Berechnungs- oder Optimierungsmittel, welche ausgelegt sind, zumindest eine Fläche des Brillenglases für eine Vielzahl von Bewertungsstellen des Brillenglases zu berechnen oder optimieren, wobei die Berechnungs- oder Optimierungsmittel umfassen:
    • -- Augenstellungsauswertemittel, welche ausgelegt sind, eine tertiäre Augenstellung in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung derart zu ermitteln, dass eine Blickrichtung des Auges in der tertiären Augenstellung einem augenseitigen Verlauf eines zentralen Hauptstrahls durch die Bewertungsstelle entspricht; und
    • -- Korrektionsbewertungsmittel, welche ausgelegt sind, eine Korrektionswirkung des Brillenglases in der Bewertungsstelle für die tertiäre Augenstellung im Hinblick auf die Verordnungsdaten zu bewerten.
In addition, the invention provides a device for calculating or optimizing a spectacle lens for a spectacle wearer, which comprises:
  • - Prescription data determining means, which are designed to determine prescription data for at least one eye of the spectacle wearer;
  • - eye position determination means, which are designed to determine a first secondary eye position and a second secondary eye position relative to a primary eye position of the eye;
  • - Calculation or optimization means which are designed to calculate or optimize at least one surface of the spectacle lens for a large number of evaluation points of the spectacle lens, the calculation or optimization means comprising:
    • -- eye position evaluation means, which are designed to determine a tertiary eye position as a function of the determined first and second secondary eye position in such a way that a line of sight of the eye in the tertiary eye position corresponds to an eye-side course of a central principal ray through the assessment point; and
    • -- correction evaluation means, which are designed to evaluate a correction effect of the spectacle lens in the evaluation point for the tertiary eye position with regard to the prescription data.

Insbesondere wird berücksichtigt, dass bei einem Brillenglas keine ortsfeste Blende gegeben ist. Darin unterscheidet sich ein Brillenglas fundamental von optischen Instrumenten, wie z.B. Objektiven, dadurch, dass die Aperturblende bzw. die Eintrittspupille bzw. die Austrittspupille des AugesIn particular, it is taken into account that a spectacle lens does not have a stationary aperture. A spectacle lens differs fundamentally from optical instruments, such as lenses, in that the aperture diaphragm or the entrance pupil or the exit pupil of the eye

Während zumindest eine Fläche berechnet oder optimiert wird, kann die zweite Fläche des Brillenglases eine vorgegebene oder vorgebare Fläche sein, zum Beispiel eine einfache sphärische oder rotationssymmetrische asphärische Fläche. Es ist selbstverständlich möglich, beide Flächen des Brillenglases unter Berücksichtigung der ermittelten blickwinkel- bzw. blickrichtungsabhängigen Augenstellung zu optimieren.While at least one surface is calculated or optimized, the second surface of the spectacle lens can be a predetermined or predeterminable surface, for example a simple spherical or rotationally symmetrical aspheric surface. It is, of course, possible to optimize both surfaces of the spectacle lens, taking into account the determined viewing angle or viewing direction dependent eye position.

Die Optimierungs- bzw. Berechnungsmittel, insbesondere die Augenstellungsauswertemittel und die Korrektionsbewertungsmittel, können mittels geeignet konfigurierten bzw. programmierten Computern, spezialisierter Hardware und/oder Computernetze bzw. Computersysteme etc. implementiert werden. Es ist möglich, dass der gleiche Computer bzw. das gleiche Computersystem derart konfiguriert bzw. programmiert ist, sowohl die Berechnung oder das Ermitteln der Verordnung in den Durchblickstellen als auch die Berechnung bzw. Optimierung des Brillenglases unter Berücksichtigung der ermittelten Verordnung und der ermittelten tertiären Augenstellung durchzuführen. Es ist jedoch selbstverständlich auch möglich, dass die Berechnung bzw. Optimierung des Brillenglases beispielsweise in separaten Computern oder Computersystemen erfolgen.The optimization or calculation means, in particular the eye position evaluation means and the correction evaluation means, can be implemented using suitably configured or programmed computers, specialized hardware and/or computer networks or computer systems, etc. It is possible for the same computer or the same computer system to be configured or programmed in such a way that both the calculation and the determination of the prescription in the viewing area len as well as the calculation or optimization of the spectacle lens, taking into account the determined prescription and the determined tertiary eye position. However, it is of course also possible for the spectacle lens to be calculated or optimized in separate computers or computer systems, for example.

Die Optimierungs- bzw. Berechnungsmittel (insbesondere die Augenstellungsauswertemittel und die Korrektionsbewertungsmittel), die Verordnungsdatenbestimmungsmittel und die Augenstellungsbestimmungsmittel können mittels geeigneter Schnittstellen in Signalverbindung mit entsprechenden Speichern stehen und insbesondere die in dem Speicher gespeicherten Daten auslesen und/oder modifizieren. Die Verordnungsdatenbestimmungsmittel und/oder die Augenstellungsbestimmungsmittel können ferner eine vorzugsweise interaktive grafische Benutzerschnittstelle (GUI) umfassen, welche es einem Benutzer ermöglicht, entsprechende Daten einzugeben und/oder zu modifizieren. Alle Berechnungen erfolgen vorzugsweise in Echtzeit.The optimization or calculation means (in particular the eye position evaluation means and the correction evaluation means), the prescription data determination means and the eye position determination means can be in signal communication with corresponding memories by means of suitable interfaces and in particular read out and/or modify the data stored in the memory. The prescription data determination means and/or the eye position determination means can further comprise a preferably interactive graphical user interface (GUI) which enables a user to enter and/or modify corresponding data. All calculations are preferably done in real time.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Computerprogrammerzeugnis sowie ein Speichermedium mit darauf gespeichertem Computerprogramm, wobei das Computerprogramm bzw. das Computerprogrammerzeugnis ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases durchzuführen.A further aspect of the invention relates to a computer program product and a storage medium with a computer program stored thereon, the computer program or the computer program product being designed, when loaded and executed on a computer, to carry out an exemplary embodiment of the method for calculating or optimizing a spectacle lens.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases umfassend:

  • Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases nach einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases;
  • Fertigen des so berechneten oder optimierten Brillenglases.
A further aspect of the invention relates to a method for producing a spectacle lens comprising:
  • Calculating or optimizing a spectacle lens according to an exemplary embodiment of the method for calculating or optimizing a spectacle lens;
  • Production of the spectacle lens calculated or optimized in this way.

Insbesondere umfasst das Berechnen oder Optimieren des Brillenglases ein Bereitstellen von Flächendaten des nach einem Beispiel des Verfahrens zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases berechneten oder optimierten Brillenglases. Wie bereits oben beschrieben wurde kann eine der beiden Flächen des Brillenglases (z.B. die Vorderfläche) eine vorgegebene Fläche sein, z.B. eine sphärische oder rotationssymmetrische asphärische Fläche. Die andere Fläche (z.B. die Rückfläche) wird dann unter Berücksichtigung der blickrichtung- bzw. blickwinkelabhängigen Verordnung optimiert oder berechnet.In particular, the calculation or optimization of the spectacle lens includes providing surface data of the spectacle lens calculated or optimized according to an example of the method for calculating or optimizing a spectacle lens. As already described above, one of the two surfaces of the spectacle lens (e.g. the front surface) can be a predetermined surface, e.g. a spherical or rotationally symmetrical aspheric surface. The other surface (e.g. the rear surface) is then optimized or calculated taking into account the prescription that is dependent on the viewing direction or viewing angle.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases vorgeschlagen. Die Vorrichtung umfasst:

  • Berechnungs- oder Optimierungsmittel, welche ausgelegt sind, das Brillenglas nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des Verfahrens zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases zu berechnen oder zu optimieren;
  • Bearbeitungsmittel, welche ausgelegt sind, das Brillenglas fertig zu bearbeiten.
According to a further aspect of the invention, a device for producing a spectacle lens is proposed. The device includes:
  • Calculation or optimization means, which are designed to calculate or optimize the spectacle lens according to a preferred exemplary embodiment of the method for calculating or optimizing a spectacle lens;
  • Processing means designed to finish the spectacle lens.

Insbesondere umfasst die Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases Flächendatenbereitstellungsmittel, welche ausgelegt sind, Flächendaten des nach einem Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases berechneten oder optimierten Brillenglases bereitzustellen.In particular, the device for producing a spectacle lens includes surface data provision means which are designed to provide surface data of the spectacle lens calculated or optimized using a method for calculating or optimizing a spectacle lens.

Die Bearbeitungsmittel zum fertig Bearbeiten des Brillenglases können z.B. CNC gesteuerte Maschinen zur Direktbearbeitung eines Blanks nach den ermittelten Optimierungsvorgaben umfassen. Alternativ kann das Brillenglas mittels eines Gießverfahrens gefertigt werden. Vorzugsweise weist das fertig bearbeitete Brillenglas eine einfache sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche und eine nach den erfindungsgemäß berechneten Designvorgaben sowie individuellen Parametern des Brillenträgers optimierte (z.B. asphärische oder progressive) Fläche auf. Vorzugsweise ist die einfache sphärische oder rotationssymmetrisch asphärische Fläche die Vorderfläche (d.h. die objektseitige Fläche) des Brillenglases. Selbstverständlich ist es jedoch möglich, die nach dem berechneten Design optimierte Fläche als Vorderfläche des Brillenglases anzuordnen.The processing means for finishing the spectacle lens can include, for example, CNC-controlled machines for direct processing of a blank according to the determined optimization specifications. Alternatively, the spectacle lens can be manufactured using a casting process. The finished spectacle lens preferably has a simple spherical or rotationally symmetrical aspheric surface and a surface optimized (e.g. aspherical or progressive) according to the design specifications calculated according to the invention and individual parameters of the spectacle wearer. Preferably, the simple spherical or rotationally symmetrical aspheric surface is the front surface (i.e., the object-side surface) of the lens. However, it is of course possible to arrange the surface optimized according to the calculated design as the front surface of the spectacle lens.

Ebenfalls kann die Vorrichtung zum Herstellen eines progressiven Brillenglases ferner Erfassungsmittel zum Erfassen von individuellen Daten des Brillenträgers umfassen. Die Erfassungsmittel können insbesondere grafische Benutzerschnittstellen umfassen.The device for producing a progressive spectacle lens can also further comprise a detection means for detecting individual data of the spectacle wearer. The detection means can in particular include graphical user interfaces.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verwendung eines nach dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellten Brillenglases in einer vorgegebenen durchschnittlichen oder individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines bestimmten Brillenträgers zur Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Brillenträgers vorgeschlagen.

  • 1 zeigt ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Optimieren eines Brillenglases gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 veranschaulicht einen Strahlengang für zwei Verschiedene Blickrichtungen, d.h. zwei verschiedene Bewertungsstellen 12, 14 eines Brillenglases 10.
According to a further aspect of the invention, the use of a spectacle lens manufactured according to the manufacturing method described above is proposed in a predetermined average or individual usage position of the spectacle lens in front of the eyes of a specific spectacle wearer to correct ametropia of the spectacle wearer.
  • 1 shows a flowchart of an exemplary method for optimizing a spectacle lens according to an embodiment of the invention. 2 illustrates a beam path for two different viewing directions, ie two different evaluation points 12, 14 of a spectacle lens 10.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird jeder gegebenen Blickrichtung (sekundär oder tertiär) eine bestimmte Drehachse bzw. Rotationsachse zugeordnet, die senkrecht auf der primären und der gegebenen Blickrichtung steht. Die Position dieser Achse in z-Richtung, insbesondere parallel zur primären Blickrichtung, hängt dabei auf eine noch zu bestimmende Weise von der Blickrichtung ab.According to a preferred embodiment, each given line of sight (secondary or tertiary) is assigned a specific axis of rotation or axis of rotation, which is perpendicular to the primary and the given line of sight. The position of this axis in the z-direction, in particular parallel to the primary viewing direction, depends on the viewing direction in a way that is yet to be determined.

In einer beispielhaften bevorzugten Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren durch folgende Schritte umschrieben:

  1. 1. Bestimmung der Positionen dieser Achsen in z-Richtung für mindestens 2 Blickrichtungen mit einem geeigneten Messgerät oder bei vorgeschalteter unabhängiger Messung, Übermittlung der Drehachsen an die Berechnungseinheit. Die bevorzugten Drehachsen sind hierbei die vertikale und die horizontale Drehachse. Besonders bevorzugt ist es, wenn mindestens auch noch für eine schräge Drehachse die Position in z-Richtung bestimmt wird. Die Abhängigkeit der Position der Drehachse in z-Richtung wird als Funktion der Richtung der Drehachse geeignet interpoliert.
  2. 2. Die Fläche, auf denen die Mitten der Eintrittspupille liegen, ergibt sich punktweise dadurch, dass die Mitte der Eintrittspupille in primärer Blickrichtung um die gegebene Drehachse rotiert wird und dabei ein Kreisbogenstück erzeugt. Entsprechend werden die Fern-, Nah und Scheitelpunktflächen konstruiert. Diese stellen nicht notwendigerweise mehr Kugelflächen dar. Bei zwei Drehachsen ist die Interpolation bevorzugt so vorzunehmen, dass die entstehenden Flächen jeweils einen Torus darstellen. Bei drei oder mehr Drehachsen ist es bevorzugt, dass durch die drei oder mehr Kreisbogenstücke pro Fläche jeweils ein Torus angepasst wird.
  3. 3. Mit diesen Größen (Lage der Eintrittspupille, Scheitelpunkt, Fern- und Nahpunkt als Funktion der Blickwinkel) lässt sich nun das Brillenglas mit einem Modell, welches wesentlich näher an den realen Verhältnissen liegt, besser berechnen und optimieren als unter der Standardannahme von einheitlichen Kugelflächen.
In an exemplary preferred embodiment, the method according to the invention is described by the following steps:
  1. 1. Determination of the positions of these axes in the z-direction for at least 2 viewing directions with a suitable measuring device or with an upstream independent measurement, transmission of the rotational axes to the calculation unit. The preferred axes of rotation are the vertical and the horizontal axis of rotation. It is particularly preferred if the position in the z-direction is also determined at least for an oblique axis of rotation. The dependency of the position of the axis of rotation in the z-direction is suitably interpolated as a function of the direction of the axis of rotation.
  2. 2. The area on which the centers of the entrance pupil lie is obtained point by point by rotating the center of the entrance pupil in the primary viewing direction around the given axis of rotation, thereby creating a circular arc segment. Accordingly, the far, near, and vertex surfaces are constructed. These do not necessarily represent more spherical surfaces. With two axes of rotation, the interpolation should preferably be carried out in such a way that the resulting surfaces each represent a torus. In the case of three or more axes of rotation, it is preferred that one torus is adapted in each case by the three or more circular arc segments per area.
  3. 3. With these variables (position of the entrance pupil, apex, far and near point as a function of the viewing angle), the spectacle lens can now be calculated and optimized better with a model that is much closer to the real conditions than under the standard assumption of uniform spherical surfaces .

Claims (15)

Computerimplementiertes Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases für einen Brillenträger umfassend die Schritte: - Bestimmen von Verordnungsdaten für zumindest ein Auge des Brillenträgers; - Bestimmen einer ersten sekundären Augenstellung und einer zweiten sekundären Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung des Auges; - Berechnen oder Optimieren zumindest einer Fläche des Brillenglases für eine Vielzahl von Bewertungsstellen des Brillenglases, wobei das Berechnen oder Optimieren für jede Bewertungsstelle umfasst: -- Ermitteln einer tertiären Augenstellung in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung derart, dass eine Blickrichtung des Auges in der tertiären Augenstellung einem augenseitigen Verlauf eines zentralen Hauptstrahls durch die Bewertungsstelle entspricht; und -- Bewerten einer Korrektionswirkung des Brillenglases in der Bewertungsstelle für die tertiäre Augenstellung im Hinblick auf die Verordnungsdaten.Computer-implemented method for calculating or optimizing a spectacle lens for a spectacle wearer, comprising the steps: - determining prescription data for at least one eye of the spectacle wearer; - determining a first secondary eye position and a second secondary eye position relative to a primary eye position of the eye; - Calculating or optimizing at least one surface of the spectacle lens for a multiplicity of evaluation points of the spectacle lens, the calculation or optimization for each evaluation point comprising: -- determining a tertiary eye position as a function of the determined first and second secondary eye position such that a line of sight of the eye in the tertiary eye position corresponds to an eye-side course of a central principal ray through the assessment point; and -- Assessing a corrective effect of the spectacle lens in the assessor for the tertiary eye position with regard to the prescription data. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen der ersten sekundären Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung ein Bestimmen einer ersten sekundären Rotationsachse des Auges für eine Bewegung des Auges aus der primären Augenstellung in die erste sekundäre Augenstellung umfasst, und/oder wobei das Bestimmen der zweiten sekundären Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung ein Bestimmen einer zweiten sekundären Rotationsachse des Auges für eine Bewegung des Auges aus der primären Augenstellung in die zweite sekundäre Augenstellung umfasst.Computer-implemented method claim 1 , wherein determining the first secondary eye position relative to a primary eye position comprises determining a first secondary axis of rotation of the eye for movement of the eye from the primary eye position to the first secondary eye position, and/or wherein determining the second secondary eye position relative to a primary eye position includes determining a second secondary axis of rotation of the eye for movement of the eye from the primary eye position to the second secondary eye position. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 2, wobei die erste und/oder zweite sekundäre Rotationsachse eine vertikale und/oder eine horizontaleComputer-implemented method claim 2 , wherein the first and / or second secondary axis of rotation is a vertical and / or a horizontal Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Ermitteln der tertiären Augenstellung ein Ermitteln einer tertiären Rotationsachse in Abhängigkeit von der ersten und zweiten sekundären Rotationsachse umfasst.Computer-implemented method claim 2 or 3 , wherein determining the tertiary eye position includes determining a tertiary axis of rotation as a function of the first and second secondary axes of rotation. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Ermitteln einer tertiären Augenstellung ein Bestimmen einer Referenzpunktlage in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung umfasst.Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the determination of a tertiary eye position comprises determining a reference point position as a function of the determined first and second secondary eye positions. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 5, umfassend ein Ermitteln einer Referenzpunktfläche, als Fläche auf der die Referenzpunkte des Auges für alle Blickrichtungen liegt.Computer-implemented method claim 5 , comprising determining a reference point surface as a surface on which the reference points of the eye lie for all viewing directions. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Ermitteln einer Referenzpunktfläche ein Ermitteln einer Torusfläche umfasst.Computer-implemented method claim 6 , wherein determining a reference point surface includes determining a torus surface. Computerimplementiertes Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Bewerten einer Korrektionswirkung des Brillenglases in jeder Bewertungsstelle umfasst: - Ermitteln der Vergenz einer lokalen Wellenfront zu dem zentralen Hauptstrahl an der Bewertungsstelle in Abhängigkeit von der zumindest einen Fläche des Brillenglases; - Ermitteln der Vergenz der lokalen Wellenfront zu diesem zentralen Hauptstrahl an der Referenzpunktfläche aus der Vergenz der lokalen Wellenfront an der Bewertungsstelle; und - Auswerten der Abweichung der Vergenz der lokalen Wellenfront an der Referenzpunktfläche von einer durch die bestimmten Verordnungsdaten festgelegten Refraktion.Computer-implemented method claim 6 or 7 , wherein the assessment of a correction effect of the spectacle lens in each assessment point includes: - Determination of the vergence of a local wavefront to the central principal ray at the assessment point as a function of the at least one surface of the spectacle lens; - Determination of the vergence of the local wavefront to this central principal ray at the reference point surface from the vergence of the local wavefront at the assessment point; and - evaluating the deviation of the vergence of the local wave front at the reference point area from a refraction specified by the determined prescription data. Computerimplementiertes Verfahren nach einem der vorangegangen Ansprüche, wobei das zu optimierende Brillenglas ein progressives Brillenglas ist.Computer-implemented method according to one of the preceding claims, wherein the spectacle lens to be optimized is a progressive spectacle lens. Vorrichtung zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases für einen Brillenträger umfassend: - Verordnungsdatenbestimmungsmittel, welche ausgelegt sind, Verordnungsdaten für zumindest ein Auge des Brillenträgers zu bestimmen; - Augenstellungsbestimmungsmittel, welche ausgelegt sind, eine erste sekundäre Augenstellung und eine zweite sekundäre Augenstellung relativ zu einer primären Augenstellung des Auges zu bestimmen; - Berechnungs- oder Optimierungsmittel, welche ausgelegt sind, zumindest eine Fläche des Brillenglases für eine Vielzahl von Bewertungsstellen des Brillenglases zu berechnen oder optimieren, wobei die Berechnungs- oder Optimierungsmittel umfassen: -- Augenstellungsauswertemittel, welche ausgelegt sind, eine tertiäre Augenstellung in Abhängigkeit von der bestimmten ersten und zweiten sekundären Augenstellung derart zu ermitteln, dass eine Blickrichtung des Auges in der tertiären Augenstellung einem augenseitigen Verlauf eines zentralen Hauptstrahls durch die Bewertungsstelle entspricht; und -- Korrektionsbewertungsmittel, welche ausgelegt sind, eine Korrektionswirkung des Brillenglases in der Bewertungsstelle für die tertiäre Augenstellung im Hinblick auf die Verordnungsdaten zu bewerten.Device for calculating or optimizing a spectacle lens for a spectacle wearer, comprising: - Prescription data determining means, which are designed to determine prescription data for at least one eye of the spectacle wearer; - eye position determination means, which are designed to determine a first secondary eye position and a second secondary eye position relative to a primary eye position of the eye; - Calculation or optimization means which are designed to calculate or optimize at least one surface of the spectacle lens for a large number of evaluation points of the spectacle lens, the calculation or optimization means comprising: -- eye position evaluation means, which are designed to determine a tertiary eye position as a function of the determined first and second secondary eye position in such a way that a line of sight of the eye in the tertiary eye position corresponds to an eye-side course of a central principal ray through the assessment point; and -- correction evaluation means, which are designed to evaluate a correction effect of the spectacle lens in the evaluation point for the tertiary eye position with regard to the prescription data. Computerprogrammerzeugnis, welches ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.Computer program product which, when loaded and executed on a computer, is designed to provide a method for calculating or optimizing a spectacle lens according to any one of Claims 1 until 10 to perform. Speichermedium mit darauf gespeichertem Computerprogramm, wobei das Computerprogramm ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführenStorage medium with a computer program stored thereon, the computer program being designed when loaded and executed on a computer, a method for calculating or optimizing a spectacle lens according to one of Claims 1 until 10 to perform Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases umfassend: - Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases nach dem Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; - Fertigen des so berechneten oder optimierten Brillenglases.Method for producing a spectacle lens comprising: - Calculating or optimizing a spectacle lens according to the method for calculating or optimizing a spectacle lens according to one of Claims 1 until 9 ; - Manufacture of the calculated or optimized spectacle lens. Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases umfassend: - Berechnungs- oder Optimierungsmittel, welche ausgelegt sind, das Brillenglas nach einem Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 zu berechnen oder zu optimieren; - Bearbeitungsmittel, welche ausgelegt sind, das Brillenglas fertig zu bearbeiten.Device for producing a spectacle lens, comprising: - calculation or optimization means, which are designed to process the spectacle lens according to a method for calculating or optimizing a spectacle lens according to one of Claims 1 until 10 to calculate or optimize; - Machining means, which are designed to finish the lens. Verwendung eines nach dem Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 13 hergestellten Brillenglases in einer vorgegebenen durchschnittlichen oder individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines bestimmten Brillenträgers zur Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Brillenträgers.Using a according to the manufacturing process Claim 13 manufactured spectacle lens in a predetermined average or individual usage position of the spectacle lens in front of the eyes of a specific spectacle wearer to correct a defective vision of the spectacle wearer.
DE102010018549.3A 2010-04-28 2010-04-28 Computer-implemented method for calculating a spectacle lens taking into account the rotation of the eye, device for calculating or optimizing a spectacle lens, computer program product, storage medium, method for manufacturing a spectacle lens, device for manufacturing a spectacle lens and use of a spectacle lens Active DE102010018549B4 (en)

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