Принцип конструкции линзы изображен на рис . 5 . Мы видим , что линза образована фигурами вращения : конусом , который действует , как цилиндр с прогрессией оптической силы – его радиус уменьшается по мере движения к вершине , а также сплюснутым эллипсоидом . У конуса тангенциальная оптическая сила остается нулевой при движении вдоль поверхности , а сагиттальный радиус уменьшается , что дает увеличение силы цилиндра . У сплюснутого эллипсоида тангенциальный радиус уменьшается , это же происходит и с сагиттальным радиусом , но с другой скоростью .
Эйвс придумал , что можно соединить два цилиндра так , что они станут равными во всех точках , а это будет увеличивать сферическую составляющую рефракции . Несмотря на подробно описанный дизайн линзы и изготовленные образцы , в промышленное производство его изобретение не поступило . В частности , из-за того , что тогда еще не была решена проблема добавления цилиндра для коррекции астигматизма .
В течение первой половины ХХ века были запатентованы несколько дизайнов прогрессивных линз , они основывались на асферических поверхностях , таких как параболоид и эллипсоид , которые меняют тангенциальную и сагиттальную оптические силы в разных направлениях взгляда через линзу .
Например , в 1914 году в Канаде был выдан патент Генри Орфорду Гулленду ( Henry Orford Gowlland ), в нем описывалась прогрессивная линза с вогнутой параболической поверхностью , зона для дали образовывалась сегментом ближе к вершине параболоида , а зона для близи – уплощением поверхности по мере удаления от вершины .
На рис . 6 вершина вогнутого параболоида расположена в точке А . Если предположить , что показатель преломления материала имеет значение 1,50 , а оптическая сила в вершине составляет – 8,50 дптр , то радиус кривизны r 0 будет равен – 500 / – 8,50 = + 58,824 мм .
Âåðòèêàëüíûé êîíóñ
Îïòè ÷ åñêàÿ ñèëà ïî ãîðèçîíòàëè
Рис . 5 . Прогрессивная линза Оуэна Эйвса
B
Рис . 6 . Прогрессивная линза Гулленда
В точке В , расположенной на y мм ниже вершины , сагиттальная оптическая сила F S рассчитывается по формуле
F S = 1,000 ( 1 – n ) / ( r 0 2 + y2 ) 1 / 2 , а тангенциальная F T –
F T = 1,000 ( 1 – n ) r 0 2 / ( r 0 2 + y 2 ) 3 / 2 . Так что в точке В , 10 мм ниже вершины , сагиттальная сила поверхности
F S = – 500 / ( 58,824 2 + 10 2 ) 1 / 2 = – 8,38 дптр , а тангенциальная
y
A
C 1
Ýëëèïòè ÷ åñêèé öèëèíäð
F T = – 500 × 58,824 2 / ( 58,824 2 + 10 2 ) 3 / 2 = = – 8,14 дптр .
В табл . показано , как оптическая сила поверхности меняется по мере увеличения расстояния y .
Средняя добавка ( Mean add ) – разница между средней оптической силой М и поверхностной рефракцией в вершине параболоида (– 8,50 дптр ). Видно , что увеличение сферической оптической силы по мере по-
Îïòè ÷ åñêàÿ ñèëà ïî âåðòèêàëè
¹ 5 ( èþíü ) 2021 ÑÎÂÐÅÌÅÍÍÀß ÎÏÒÎÌÅÒÐÈß
17