Optical Designs

Concepts optiques

La solution - une bonne esthétique et une bonne vision avec un seul et même verre - est apparue sous la forme des verres asphériques et toriques. En 1986, Carl Zeiss fut le premier fabricant – et est toujours le seul fabricant – à proposer des verres unifocaux avec une face avant torique : les verres Hypal.
Cette conception moderne de la surface rend une qualité d'image exceptionnelle sur un large champ de vision et, en même temps, des verres plats et attrayants sur le plan esthétique.

Conception de la puissance des verres progressifs

Carl Zeiss avait deux objectifs principaux en tête en développant ces dernières années de nouvelles faces avant pour verres progressifs.

plus

1 Aberrations

Les aberrations influent sur la qualité d'image des verres de lunettes et la perception du porteur de lunettes est alors floue.

Aberration sphérique

Aberration sphérique

Aberration sphérique

Dans les lentilles convergentes sphériques, les rayons sont plus fortement réfractés que ceux passant à proximité de l’axe optique. Ce défaut de l’image est appelé aberration sphérique.
Si on « ouvre » la surface de la lentille convergente dans les zones périphériques, sa configuration s’éloigne de sa forme sphérique (surface asphérique). Tous les rayons provenant de l’infini convergent alors de nouveau au point focal. Le défaut de sphéricité est alors corrigé.
Dans le système verre-œil, l’aberration sphérique donne lieu à un écart de puissance dans les zones périphériques des verres par rapport à la puissance dioptrique spécifiée (aberration sphérique). Cette aberration sphérique influe sur la vision du porteur de lunettes et la perception est alors floue.

Aberration astigmate

Astigmatisme oblique

Aberration astigmate

L’image d’un objet situé en dehors de l’axe optique, dont le faisceau est oblique, se forme à travers une lentille de puissance sphérique comme un faisceau astigmate. L’image n’est plus sous la forme d’un point, mais de deux lignes.
Ce défaut optique, appelé aberration astigmate, altère énormément la qualité optique des verres de lunettes. Concrètement, cela signifie que lorsque le regard traverse le verre à l’oblique, il se créé un écart de puissance par rapport à la puissance dioptrique spécifiée (aberration astigmate) ce qui entraîne une perception de flou. L’écart est d’autant plus grand que la puissance du verre est élevée.
Il est possible de réduire l’astigmatisme des faisceaux obliques en surfaçant une surface asphérique et atorique dont le profil s’écarte délibérément de la forme sphérique.

afficher
masquer

2 De verres biconvexes à des verres plats

De verres biconvexes à des verres à distance focale

Verres à distance focale

De verres biconvexes à des verres à distance focale

Aux environs de 1804, le physicien anglais Wollaston découvrit que l'acuité visuelle diminuait lorsqu'un porteur de lunettes regardait dans la périphérie des verres biconvexes utilisés à cette époque, et que les verres en forme de ménisque produisaient une image plus nette. Après cette découverte, des essais répétés furent faits pour améliorer les propriétés d'imagerie des verres. Les premiers efforts de conception des verres en forme de ménisque avec une réduction du flou périphérique furent entrepris par les ophtalmologistes Ostwald et Tscherning. Les résultats n'eurent cependant pas d'importance pratique, car ils furent seulement calculés pour de très petits angles de vision, et pour des verres d'une épaisseur centrale théorique de zéro.

En 1908, la société Carl Zeiss confia à un membre de son personnel scientifique, Moritz von Rohr, le calcul exact des verres de lunettes. Il réussit à concevoir des verres à distance focale dans lesquels le flou périphérique était réduit. Ces calculs de Moritz von Rohr établirent les bases des verres Punktal de ZEISS fabriqués de nos jours.

Méthode d'aplatissement des verres

Verres périscopiques

Méthode d'aplatissement des verres

Bien que les propriétés d'imagerie optimales furent obtenues avec les premiers verres à distance focale, la courbure prononcée des verres s'est révélée être un inconvénient cosmétique majeur, plus particulièrement pour les prescriptions élevées dans la gamme plus.
Pour rendre les verres plus attrayants, lesdits verres périscopiques furent introduits, pour lesquels une seule surface était pratiquement plate. Cela rendait aussi globalement le verre plus plat, mais on pouvait observer des aberrations considérables dans les zones périphériques. Ces aberrations causaient plus particulièrement une vision floue pour les puissances dioptriques supérieures.

Verres asphériques, atoriques

Verres asphériques, atoriques

La solution – une bonne esthétique et une bonne vision avec un seul et même verre – est apparue sous la forme des verres asphériques et toriques. En 1986, Carl Zeiss fut le premier fabricant – et est toujours le seul fabricant – à proposer des verres unifocaux avec une face avant torique : les verres Hypal. Cette conception moderne de la surface rend une qualité d'image exceptionnelle sur un large champ de vision et, en même temps, des verres plats et attrayants sur le plan esthétique.

afficher
masquer

3 Profil asphérique et atorique

Le profil asphérique - L'amincissement classique

Surface asphérique à cambrure régulière

Le profil asphérique - L'amincissement classique

Toute surface à symétrie de révolution est qualifiée en principe d’asphérique (profil asphérique), vu qu’elle s’écarte de la forme sphérique. Le rayon de courbure d’une telle surface varie continuellement du centre à la périphérie.

La configuration asphérique est réalisée sur la face avant des verres unifocaux de ZEISS. L’ordinateur calcule à cet effet le profil idéal de la face avant en fonction de chaque puissance dioptrique.

Profil asphérique : aberration astigmate

LA gauche : Aberration astigmate dans des verres pourvus d’une puissance astigmate et d’une face avant asphérique. Le défaut tend à s’amplifier vers le bord du verre.
A droite : Propriétés optiques optimales obtenues par la face avant atorique sur des verres de type Hypal.

Le surfaçage asphérique est appliqué aux verres pourvus de puissances sphériques et astigmates. Il permet ainsi d’éliminer parfaitement le flou qui apparaît dans les zones périphériques sur des verres pourvus d'une puissance sphérique. Il ne peut être optimisé, par contre, que dans le méridien principal sur des verres munis d’une puissance astigmate.

 

Si la surface asphérique à symétrie de révolution optimise la puissance dans le méridien principal le plus fort d’un verre muni d'une puissance astigmate, il subsiste cependant une aberration astigmate dans l’autre méridien principal. Si ce défaut est négligeable dans le cas d’une faible puissance astigmate, il se fait cruellement sentir sur des verres convergents dont le cylindre est élevé, tant et si bien qu’une correction appropriée dans les deux méridiens principaux serait alors nécessaire. ZEISS a résolu ce problème en mettant au point le surfaçage « atorique ».

Le profil atorique - L'amincissement intelligent

Configuration atorique de la face avant

Le profil atorique - L'amincissement intelligent

Une surface atorique se caractérise par l’absence de symétrie de révolution et par des courbures inégales dans les méridiens principaux perpendiculaires l'un par rapport à l'autre, au moins l'une des courbures n'étant pas circulaire.
Le profil atorique est réalisé sur la face avant des verres unifocaux comme lors d’une configuration asphérique Il est appliqué aux verres pourvus d’une puissance astigmate. La face avant du verre varie alors de plusieurs degrés de la forme sphérique réalisée dans chaque méridien.
La conception de la surface atorique est adaptée en fonction de chaque puissance dioptrique, afin de toujours garantir la correction optimale des deux méridiens principaux. Exclusivité de ZEISS, le surfaçage atorique permet ainsi de supprimer parfaitement les aberrations des verres unifocaux dotés d’une puissance astigmate.

afficher
masquer

4 Détails

Verres progressifs traditionnels

Verres progressifs traditionnels

Verres progressifs traditionnels

Les verres progressifs de ZEISS sont le fruit de la meilleure technologie. La configuration asphérique de la zone de vision de loin sur la surface progressive permet d’intégrer la correction des aberrations dans la conception même du verre progressif. La face avant d’un verre progressif de ZEISS se caractérise par la surface progressive (surface asymétrique de forme libre), mais aussi par son profil asphérique lié à la correction Cette conception est appliquée aux verres progressifs Gradal HS et Gradal Top.
Une configuration atorique de la face avant des verres unifocaux munis d'une puissance astigmate permet d'en corriger les aberrations. Pour des lentilles progressives en revanche, il a fallu développer pour cela une surface de prescription atorique (face arrière).

 

Auparavant :
Aucune configuration progressive asphérique disponible

  • Forte cambrure pour corriger les aberrations
  • Esthétique médiocre

Verres progressifs d'aujourd'hui

Surfaçage de pointe des verres progressifs de ZEISS

Verres progressifs d'aujourd'hui

Le calcul et la fabrication d’une face de prescription atorique requièrent des moyens très élaborés. Ils ont pu être développés et mis en pratique à l’aide d’un procédé spécialement conçu par ZEISS. Chaque face de correction atorique est définie précisément en fonction de la sphère, du cylindre, de la position de l’axe et de l’addition. Un verre progressif muni d'une puissance astigmate peut ainsi offrir des propriétés optiques exceptionnelles.
La surface progressive asphérique s’ajoute donc à la surface de prescription atorique pour satisfaire, dans une très large gamme, aux exigences de qualité optique et esthétique posées aux verres ZEISS.

 

Aujourd'hui :
Configuration progressive asphérique et surface de prescription atorique

  • Qualité optique exceptionnelle et profil de verre plat et esthétique

afficher
masquer
Nous utilisons des cookies sur ce site Internet. Les cookies sont de petits fichiers textes enregistrés sur votre ordinateur par des sites Internet. Les cookies sont largement répandus et permettent d'optimiser la présentation des pages Web et de les améliorer. En continuant à naviguer sur ce site, vous déclarez accepter les cookies. plus