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La soluzione - una lente che garantisse una visione ottimale a fronte di un aspetto gradevole - fu la realizzazione di un design asferico e di uno atorico. Nel 1986 Carl Zeiss fu il primo produttore, ed è ancora l’unico produttore, di lenti monofocali con superficie anteriore atoroidale: la lente Hypal.
Questo moderno design della superficie consente di ottenere un’eccezionale qualità dell’immagine per un ampio campo di visione e, al tempo stesso, lenti piatte e sottili, esteticamente gradevoli.

Design del potere di lenti progressive

Negli ultimi anni, nello sviluppo di nuove superfici anteriori per lenti progressive, Carl Zeiss ha perseguito due obiettivi principali.

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1. Aberrazioni

Le aberrazioni influenzano la qualità dell’immagine delle lenti per occhiali e sono percepite come sfocature da chi indossa occhiali.

Aberrazione sferica

Aberrazione sferica

Aberrazione sferica

Nelle lenti positive sferiche, i raggi periferici vengono maggiormente rifratti rispetto a quelli vicino al centro ottico. Questa aberrazione è conosciuta come aberrazione sferica.
Se la superficie della lente positiva è “apertaˮ nelle zone periferiche, in modo che la struttura della superficie devii dalla forma sferica (superficie asferica), tutti i raggi provenienti da lontano si incontrano nuovamente in un unico punto. L’aberrazione è corretta.
Nelle zone periferiche di lenti per occhiali, l’interazione dell’aberrazione sferica con l’occhio comporta una deviazione rispetto al potere diottrico specifico (errore sferico). Questo errore sferico viene percepito come sfocatura da chi indossa gli occhiali.

Errore astigmatico

Astigmatismo obliquo

Errore astigmatico

Se un punto oggetto che si trova all’esterno dell’asse ottico viene riprodotto da una lente con potere sferico, ne deriva un astigmatismo dovuto all’incidenza obliqua del fascio di luce. Un punto non viene più riprodotto come un punto, bensì come due linee immagine.
Questa aberrazione, conosciuta come errore astigmatico, influenza principalmente la qualità dell’immagine delle lenti per occhiali. Quando chi indossa gli occhiali osserva con una certa angolazione attraverso la lente, si verifica una deviazione (errore astigmatico) dal potere diottrico specifico che viene percepita come una sfocatura. Più elevato è il potere diottrico della lente, più pronunciato è l’errore.
Nel design delle superfici asferiche e atoroidali l’astigmatismo obliquo può essere ridotto al minimo deviando intenzionalmente dalla forma sferica.

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2. Da lenti biconvesse a lenti a menisco

Lente a punto focale

Lente a punto focale

Da lenti biconvesse a lenti a punto focale

Attorno al 1804 il fisico inglese Wollaston scoprì che l’acuità visiva diminuiva quando un portatore d’occhiali guardava attraverso la periferia delle lenti biconvesse utilizzate all’epoca, e che le lenti a menisco fornivano un’immagine più nitida. Dopo questa scoperta furono compiuti numerosi tentativi per migliorare le proprietà di formazione delle immagini delle lenti. I primi tentativi di progettare lenti a menisco con ridotta sfocatura periferica vennero intrapresi dagli oculisti Ostwald e Tscherning. Tuttavia i risultati non ebbero conseguenze pratiche, poiché furono calcolati solo per angoli di visione molto ristretti e per lenti con uno spessore centrale teorico pari a zero.

Nel 1908 l’azienda Carl Zeiss affidò ad un membro fidato del suo personale scientifico, Moritz von Rohr, il calcolo esatto delle lenti per occhiali. Von Rohr riuscì a disegnare una lente a punto focale in grado di ridurre al minimo la sfocatura periferica. I suoi calcoli gettarono le basi delle odierne lenti Punktal di ZEISS.

La strada verso lenti più piatte

Lente periscopica

La strada verso lenti più piatte

Sebbene le proprietà di formazione delle immagini fossero state perfezionate in modo ottimale con le prime lenti a punto focale, la pronunciata curvatura delle lenti si dimostrò uno svantaggio cosmetico rilevante, soprattutto per lenti con prescrizioni elevate nell’intervallo positivo.

Per migliorarne l’aspetto estetico, furono introdotte le cosiddette lenti periscopiche, con una delle due superfici quasi piatta. Questo rendeva le lenti anche complessivamente più piatte, ma nelle zone periferiche si producevano considerevoli aberrazioni che, soprattutto nelle lenti con poteri diottrici più elevati, potevano produrre una visione sfuocata.

Lente asferica, Atorica

Lente asferica, Atorica

La soluzione - una lente che garantisse una visione ottimale a fronte di un aspetto gradevole - fu la realizzazione di un design asferico e di uno atorico. Nel 1986 Carl Zeiss fu il primo produttore, ed è ancora l’unico produttore, di lenti monofocali con superficie anteriore atoroidale: la lente Hypal. Questo moderno design della superficie consente di ottenere un’eccezionale qualità dell’immagine per un ampio campo di visione e, al tempo stesso, lenti piatte e sottili, esteticamente gradevoli.

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3. Design asferico e atorico

Design asferico e atorico

Superficie asferica con appiattimento uniforme

Design asferico - Lenti più sottili in modo classico

Ogni superficie simmetrica per rotazione che devia da una forma sferica è definita come una superficie asferica (forma asferica). Il raggio della curvatura di una tale superficie cambia in modo continuo dal vertice alla periferia.

Nelle lenti monofocali ZEISS, la forma asferica viene realizzata sulla superficie anteriore della lente. Il computer calcola il design ideale della superficie anteriore per ogni potere diottrico.

Asferico - errore astigmatico

A sx: errore astigmatico in lenti con un potere astigmatico e una superficie anteriore asferica. L’errore aumenta in modo continuo verso la periferia.
A dx: proprietà di riproduzione dell’immagine ottimali con una superficie anteriore atoroidale in lenti Hypal.

Il design asferico è utilizzato per lenti con un potere asferico ed astigmatico. In lenti con un potere sferico, la sfocatura che si verifica nelle zone periferiche viene corretta in modo ottimale con un design asferico. Tuttavia, in lenti con un potere astigmatico il design asferico può essere ottimizzato solo per un meridiano principale.

Se il design asferico simmetrico per rotazione è ottimizzato per il meridiano principale più forte di una lente con un potere astigmatico, l’errore astigmatico rimane nell’altro meridiano principale. Nelle lenti con un potere astigmatico ridotto, questo errore è irrilevante, ma nelle lenti positive con un cilindro alto, diventa così notevole che si raccomanda la correzione per entrambi i meridiani principali. ZEISS ha risolto il problema con lo sviluppo del design atorico.

Atorico

Design atoroidale della superficie anteriore

Design atorico - Lenti più sottili in modo intelligente

Una superficie simmetrica non per rotazione con curvature non uniformi nei meridiani principali e tra loro perpendicolari, delle quali almeno una non ha forma circolare, è nota come superficie atoroidale, o semplicemente atorica.
Nelle lenti monofocali ZEISS, la forma atorica – come quella asferica – viene realizzata sulla superficie anteriore della lente. La forma atorica è utilizzata per lenti per occhiali con un potere astigmatico, con la superficie anteriore della lente deviante a diversi gradi dalla forma sferica su ogni meridiano.
Il design della superficie di forma atorica è adattato specificamente ad ogni potere diottrico, in modo da ottenere sempre la correzione ottimale per entrambi i meridiani principali. Il design della superficie atorica – un’esclusiva ZEISS – permette quindi una straordinaria correzione delle aberrazioni per lenti monofocali con un potere astigmatico.

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4. Dettagli

Lenti progressive tradizionali

Lenti progressive tradizionali

Lenti progressive tradizionali

Le lenti progressive di ZEISS rappresentano l’avanguardia nell’high-tech. Grazie al design asferico della zona per lontano della superficie progressiva, la correzione di aberrazioni è direttamente integrata nel design delle lenti progressive. La superficie anteriore di una lente progressiva ZEISS è sia la superficie progressiva (superficie free-form asimmetrica) sia una asferica correttiva. Questo design era utilizzato nelle lenti progressive Gradal HS e Gradal Top.


Nelle lenti monofocali con un potere astigmatico, la correzione delle aberrazioni può essere ottenuta attraverso la forma atorica sulla superficie anteriore. Tuttavia, allo scopo, per le lenti progressive, è stato necessario sviluppare una superficie Rx atorica (superficie posteriore).

 

In passato:
Nessun design asferico disponibile per lenti progressive

  • Curvatura pronunciata per correggere le aberrazioni
  • Svantaggi cosmetici

Lenti progressive moderne

Design di superficie high-tech per lenti progressive ZEISS

Lenti progressive moderne

Il calcolo e la produzione di una superficie Rx atorica sono estremamente complessi. A questo riguardo, ZEISS è riuscita a sviluppare e implementare una speciale tecnica. Ogni superficie Rx atorica viene calcolata in modo esatto tenendo in considerazione sfera, cilindro, asse e addizione. Ne consegue che anche per lenti progressive con un potere astigmatico è possibile ottenere straordinarie proprietà di riproduzione dell’immagine.
Con una superficie progressiva asferica e una superficie Rx atorica, è possibile tenere in considerazione con risultati ottimali sia la qualità dell’immagine che gli aspetti cosmetici.

 

Oggi:
Design asferico per lenti progressive e superficie Rx atorica

  • Straordinaria qualità dell’immagine e vantaggi cosmetici offerti dal design piatto delle lenti
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