DE10300142A1

DE10300142A1 - Gleitsichtbrillenglas

Info

Publication number: DE10300142A1
Application number: DE10300142A
Authority: DE
Inventors: Chikara Yamamoto
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Hoya Lens Thailand Ltd
Priority date: 2002-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2023-01-08
Also published as: KR20030060783A; GB2383851A; US6736505B2; FR2834568A1; DE10300142B4; FR2834568B1; GB0300281D0; US20030128331A1

Abstract

Ein Gleitsichtbrillenglas hat an mindestens einer seiner beiden Flächen eine Fläche progressiver Wirkung. Diese Fläche enthält einen Fernteil für die Fernsicht, einen Nahteil für die Nahsicht und einen zwischen Fernteil und Nahteil angeordneten Zwischenteil, dessen Brechkraft sich zwischen dem Fernteil und dem Nahteil allmählich ändert. In solch einem Brillenglas ist die Form der Fläche progressiver Wirkung längs des Hauptmeridians nicht-umbilical, und der Fernteil ist so ausgebildet, dass er einen Bereich enthält, in dem der Flächenastigmatismus, ausgehend von einer Position auf dem Hauptmeridian bis zu einer vorbestimmten, in der horizontalen Richtung vom Hauptmeridian entfernten Position, abnimmt und dann, ausgehend von dieser vorbestimmten Position bis zu Positionen, die in horizontaler Richtung noch weiter von dem Hauptmeridian entfernt sind, zunimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gleitsichtbrillenglas, d. h. ein Brillenglas mit progressiver Wirkung oder Brechkraft, das einen Fernteil und einen Nahteil hat.

Fig. 9 zeigt ein Beispiel für ein herkömmliches Gleitsichtbrillenglas mit einem Fernteil 1 und einem Nahteil 3. Wie in Fig. 9 gezeigt, ist in diesem Beispiel der Fernteil 1 in einem oberen Bereich, der Nahteil 3 in einem unteren Bereich sowie ein Zwischenteil 2 zwischen diesen Bereichen angeordnet. Die Wirkung des Zwischenteils 2 ändert sich progressiv in Abhängigkeit des Ortes zwischen dem Fernteil und dem Nahteil. Aus dem Stand der Technik sind sowohl ein Brillenglas, dessen Fläche progressiver Wirkung an der Außenfläche (objektseitige Fläche, Vorderfläche) ausgebildet ist, als auch ein Brillenglas bekannt, dessen Fläche progressiver Wirkung an der Innenfläche (augenseitige Fläche, Rückfläche) ausgebildet ist. Bei einem solchen Gleitsichtbrillenglas ist der Astigmatismus AS wie folgt definiert:

AS = Dmax - Dmin

worin die Dmax die maximale Schnittflächenbrechkraft und Dmin die minimale Schnittflächenbrechkraft bezeichnet.

Brillengläser, wie sie Gleitsichtbrillengläser darstellen, sollen möglichst dünn sein und nur geringen Astigmatismus auf einem Hauptmeridian MM' haben, der durch eine virtuelle Linie (gerade oder gekrümmte Linie) gegeben ist, die durch den Mittelpunkt des Brillenglases geht und in Fig. 9 im Wesentlichen in vertikaler Richtung verläuft. Betrachtet eine das Brillenglas tragende Person ein Objekt in großer Entfernung und ein Objekt in geringer Entfernung, so läuft die Sichtlinie längs des Hauptmeridians MM'. Vorzugsweise tritt längs des Hauptmeridians MM' kein Astigmatismus auf.

Um bei einem herkömmlichen Gleitsichtbrillenglas den Astigmatismus auf dem Hauptmeridian MM' zu unterdrücken, wird eine vergleichsweise tiefe Basiskurve als Basiskurve der progressiven Brillenglasfläche verwendet.

Ein Punkt auf der Fläche des Brillenglases, in dem der Astigmatismus Null ist, kann als infinitesimale sphärische Fläche betrachtet werden und wird üblicherweise als "Umbilicalpunkt" (Nabelpunkt) bezeichnet. Eine Reihe aufeinanderfolgender "Umbilicalpunkte" wird als "Umbilicalmeridian" bezeichnet. Bei dem herkömmlichen Gleitsichtbrillenglas ist der Hauptmeridian MM' so geformt, dass er der Umbilicalmeridian ist, d. h. dass an jedem Punkt auf dem Hauptmeridian MM' der Astigmatismus verschwindet.

Um ein dünnes Gleitsichtbrillenglas zu fertigen, sollte für die progressive Fläche eine vergleichsweise flache Basiskurve gewählt werden. Ist jedoch die Basiskurve übermäßig flach, und ist ihre Form längs des Hauptmeridians so gewählt, dass sie den Umbilicalmeridian darstellt, wird auf dem Hauptmeridian ein nicht vernachlässigbarer Astigmatismus erzeugt. Ferner wird bei einer solchen Gestaltung der Bereich sehr schmal, innerhalb dessen eine deutliche Sicht mit geringem Astigmatismus, im Folgenden als Bereich deutlicher Sicht bezeichnet, möglich ist.

Wird beispielsweise ein Gleitsichtbrillenglas, dessen Scheitelwirkung SPH gleich -4,00 D und dessen Zusatzwirkung gleich 2,00 D ist, als Brillenglas mit einer Basiskurve von 2,00 D gefertigt, was für die genannte Zusatzwirkung eine vergleichsweise flache Basiskurve darstellt, und ergibt die Form der progressiven Fläche längs des Hauptmeridians den Umbilicalmeridian, so hat das daraus erhaltene Brillenglas die in Fig. 10 gezeigte Charakteristik.

Fig. 10 zeigt die Verteilung des transmissiven Astigmatismus des oben beschriebenen Gleitsichtbrillenglases. Wie aus Fig. 10 hervorgeht, wird auf dem Hauptmeridian MM' Astigmatismus erzeugt, und ein Bereich deutlicher Sicht, wo der Astigmatismus 0,5 D oder weniger beträgt, ist nur in einem schmalen Abschnitt ausgehend von dem unteren Teil des Fernteils zum Nahteil vorhanden.

Fig. 11 zeigt die Verteilung des Flächenastigmatismus dieses herkömmlichen Brillenglases. Aus Fig. 11 geht hervor, dass auf dem Hauptmeridian mm im Wesentlichen kein Flächenastigmatismus auftritt.

Fig. 12 zeigt, dass der Flächenastigmatismus mit Entfernung von dem Hauptmeridian MM' in horizontaler Richtung (Richtung der X-Achse) zunimmt. Dies geht im übrigen auch aus Fig. 11 hervor.

Fig. 13 ist ein Graph, der die Änderung der Richtung der minimalen Schnittflächenwirkung längs einer Linie, Y = 10, des herkömmlichen Gleitsichtbrillenglases zeigt. Wie in Fig. 13 gezeigt, übersteigt der Absolutwert der Richtung θ (Einheit: Grad) der minimalen Schnittflächenwirkung, die den Neigungswinkel bezüglich der X-Achse (d. h. der Horizontalrichtung des Brillenglases im Tragezustand) der Richtung angibt, in der die Schnittflächenwirkung minimal ist, meistens den Wert 40. Die Schnittflächenwirkung ist wie folgt definiert:

D = 1000 (n'-n)C,

worin D die Schnittflächenwirkung,
n' den Brechungsindex des Mediums rückseitig der Fläche,
n den Brechungsindex des Mediums vorderseitig der Fläche, und
C die Krümmung der Schnittfläche darstellt.

Wird, wie oben erläutert, eine flache Basiskurve verwendet, und ist die progressive Fläche längs des Hauptmeridians so geformt, dass sie der Umbilicalmeridian ist, so ist auf dem Hauptmeridian der Astigmatismus vorhanden, und der Bereich deutlicher Sicht wird vergleichsweise schmal.

Um diesem Problem zu begegnen, wurden Brillengläser entwickelt, die so ausgebildet sind, dass die Form längs des Hauptmeridians nicht eine Reihe von Umbilicalpunkten ist. Beispiele für solche Gleitsichtbrillengläser sind in den Japanischen Patentveröffentlichungen SHO 59-58415, HEI 01-22172, HEI 08-136868 und veröffentlichten Japanischen Übersetzungen der internationalen PCT- Veröffentlichung für die Patentanmeldung HEI 04-500870 offenbart.

Ist das Gleitsichtbrillenglas so ausgebildet, dass der Hauptmeridian, wie in den oben genannten Veröffentlichungen offenbart, nicht eine Reihe von Umbilicalpunkten ist, so kann auch bei Verwendung einer flachen Basiskurve der Astigmatismus auf dem Hauptmeridian gut unterdrückt werden. Jedoch ist in den oben genannten Veröffentlichungen lediglich die Struktur nahe dem Hauptmeridian beschrieben. So ist zwar der Astigmatismus auf dem Hauptmeridian gut unterdrückt, jedoch das andere Problem nicht gelöst, nämlich dass nur ein vergleichsweise schmaler Bereich deutlicher Sicht im Fernteil vorhanden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Verwendung einer flachen Basiskurve für die Fläche progressiver Wirkung einen vergleichsweise weiten Bereich deutlicher Sicht im Fernteil bereitzustellen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung gestattet es, ein vergleichsweise dünnes Gleitsichtbrillenglas bereitzustellen, das einen vergleichsweise weiten Bereich deutlicher Sicht in dem Fernteil hat.

Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 die Verteilung des Flächenastigmatismus auf einer Fläche progressiver Wirkung eines Brillenglases gemäß erstem Ausführungsbeispiel,
Fig. 2 einen Graphen, der die Änderung des Flächenastigmatismus längs einer Linie mit Y = 10 für das erste Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 3 einen Graphen, der die Änderung der Richtung der minimalen Schnittflächenwirkung längs einer Linie mit Y = 10 für das erste Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 4 die Verteilung des Astigmatismus des Gleitsichtbrillenglases gemäß erstem Ausführungsbeispiel,
Fig. 5 die Verteilung des Flächenastigmatismus auf einer Fläche progressiver Wirkung eines Brillenglases gemäß zweitem Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 einen Graphen, der die Änderung des Flächenastigmatismus längs einer Linie mit Y = 13 für das zweite Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 7 einen Graphen, der die Änderung der Richtung der minimalen Schnittflächenwirkung längs einer Linie mit Y = 13 für das zweite Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 8 die Verteilung des Astigmatismus des Gleitsichtbrillenglases gemäß zweitem Ausführungsbeispiel,
Fig. 9 den schematischen Aufbau eines Gleitsichtbrillenglases,
Fig. 10 die Verteilung des Astigmatismus bei einem herkömmlichen Gleitsichtbrillenglas,
Fig. 11 die Verteilung des Flächenastigmatismus auf einer Fläche progressiver Wirkung des herkömmlichen Brillenglases,
Fig. 12 einen Graphen, der die Änderung des Flächenastigmatismus längs einer Linie mit Y = 10 für das herkömmliche Brillenglas zeigt, und
Fig. 13 einen Graphen, der die Änderung der Richtung der minimalen Schnittflächenwirkung längs einer Linie mit Y = 10 für das herkömmliche Brillenglas zeigt.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gleitsichtbrillenglases unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben.

Erstes Ausführungsbeispiel

Im ersten Ausführungsbeispiel ist ein Gleitsichtbrillenglas 100, das ein Brillenglas mit progressiver Wirkung ist und im Folgenden einfach als Brillenglas bezeichnet wird, so ausgebildet, dass SPH gleich -4,00 D und die Zusatzwirkung gleich 2,00 D ist. Die äußere objektseitige Fläche des Brillenglases 100 ist als Fläche progressiver Wirkung ausgebildet, deren Basiskurve 2,00 D beträgt. Der Hauptmeridian ist als Nichtumbilicalmeridian ausgebildet, d. h. als Reihe aufeinanderfolgender Nichtumbilicalpunkte.
Fig. 1 zeigt die Verteilung des Flächenastigmatismus auf der progressiven Fläche des Brillenglases 100. In Fig. 1 kommt ein X-Y-Koordinatensystem zur Anwendung, dessen Ursprung (Schnittpunkt von X-Achse und Y-Achse) mit einem Passpunkt des Brillenglases 100 zusammenfällt, wobei die Richtung, in die sich die X- Achse erstreckt, die horizontale Richtung im Tragezustand des Brillenglases 100 angibt.
Höhenlinien geben die Astigmatismuswerte an. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist ein 0,2 D übersteigender Flächenastigmatismus auf dem Hauptmeridian MM' in dem Fernteil vorhanden. Ferner nimmt mit zunehmendem Abstand von dem Hauptmeridian MM' in Richtung der X-Achse der Flächenastigmatismus in dem Fernteil einmal ab und dann wieder zu.
Fig. 2 ist ein Graph, der die Änderung des Flächenastigmatismus längs einer Linie mit Y = 10 für das Brillenglas 100 zeigt. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, beträgt innerhalb des Bereiches von |X| ≤ ± 10 [mm] der Astigmatismus etwa 0,4 D. Für größere Werte von |X| nimmt der Flächenastigmatismus ab, wobei der Flächenastigmatismus seine minimalen Werte (etwa 0,17 D) bei X = ± 18 [mm] annimmt. Für größere Werte von |X| nimmt der Flächenastigmatismus wieder zu.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ändert sich die Richtung 8 der minimalen Schnittflächenwirkung (Schnittbrechkraft) (Neigung einer Richtung, in der die Schnittbrechkraft kleiner ist, gegenüber der X-Achse) längs der Linie mit Y = 10 wie in Fig. 3 gezeigt. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, beträgt für X = ± 13 der Absolutwert der Richtung θ der minimalen Schnittflächenwirkung etwa 35°, und für X < -25 oder X > 25 etwa 20° oder weniger.
Fig. 4 zeigt die Verteilung des transmissiven Astigmatismus des Brillenglases 100 gemäß erstem Ausführungsbeispiel. Vergleicht man Fig. 4 mit Fig. 10 (Verteilung des transmissiven Astigmatismus des herkömmlichen Brillenglases), so wird deutlich, dass in dem ersten Ausführungsbeispiel ein weiter Bereich deutlicher Sicht in dem Fernteil vorhanden ist.
Indem in dem Fernteil ein Bereich vorgesehen ist, in dem der Flächenastigmatismus einmal abnimmt und dann mit zunehmendem Abstand von dem Hauptmeridian MM', und zwar in Richtung der X-Achse, zunimmt, erhält man selbst bei Verwendung einer vergleichsweise flachen Basiskurve ein Gleitsichtbrillenglas mit einem weiten Bereich deutlicher Sicht in dem Fernteil.
In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Brillenglas 100 so ausgebildet, dass SPH gleich -4,00 D und die Zusatzwirkung gleich 2,00 D ist. Für eine andere Spezifizierung des Brillenglases kann die Größe der Tiefe der Basiskurve eine andere sein, und es kann abhängig von der jeweiligen Spezifizierung eine tiefere Basiskurve erforderlich sein.
Numerische Analysen bestätigen, dass bei Beachtung der folgenden Bedingungen (1) und (2) selbst bei Verwendung einer flachen Basiskurve ein vergleichsweise weiter Bereich deutlicher Sicht im Fernteil erhalten werden kann. Die Bedingungen, die erfüllt sein müssen, sind:

für y mit 5 ≤ y < 20,

AS (0, y) > 0,2 (1), und

für eine Kombination von x und y mit 5 ≤ y < 20 und 10 < |x| < 30,

AS (0, y) - AS (x, y) > 0,1 (2),

worin y der Wert der Y-Koordinate, x der Wert der X-Koordinate und AS (x, y) den Flächenastigmatismus in den Koordinaten x und y bezeichnet.
Die numerischen Analysen bestätigen ferner, dass bei Beachtung der folgenden Bedingungen (3) bis (6) die Größe der Verzeichnung über das gesamte Brillenglas hin gut ausgeglichen ist.
Die genannten Bedingungen sind:

für y mit 5 ≤ y < 20,

AS (0, y) > 0,2 (3)

AS (± 30, y) > 0,2 (4)

20 |θ(± 15, y)| < 40 (5)

0 < |θ(± 25, y)| < 20 (6)

worin θ (x, y) die Richtung θ minimaler Schnittflächenwirkung in den Koordinaten x und y bezeichnet.

Zweites Ausführungsbeispiel

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist ein Gleitsichtbrillenglas 200, im Folgenden einfach als Brillenglas bezeichnet, so ausgebildet, dass SPH gleich -4,00 D und die Zusatzwirkung gleich 3,00 D ist. Die innere oder augenseitige Fläche des Brillenglases 200 ist als Fläche progressiver Wirkung ausgebildet, deren Basiskurve durch 2,70 D gegeben ist. Ferner ist der Hauptmeridian als Nichtumbilicalmeridian ausgebildet.
Fig. 5 zeigt die Verteilung des Flächenastigmatismus auf der progressiven Fläche des Brillenglases 200.
Höhenlinien geben die Astigmatismuswerte an. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist ein den Wert 0,2 D übersteigender Flächenastigmatismus auf dem Hauptmeridian MM' in einem Fernteil vorhanden. Ferner nimmt in dem Fernteil der Flächenastigmatismus mit zunehmendem Abstand von dem Hauptmeridian mm in Richtung der X-Achse einmal ab und dann zu.
Fig. 6 ist ein Graph, der die Änderung des Flächenastigmatismus längs einer Linie mit Y = 13 des Brillenglases 200 zeigt. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist auf dem Hauptmeridian MM' der Astigmatismus etwa 0,44 D. Für größere Werte von |X| nimmt der Flächenastigmatismus ab, wobei er seine minimalen Werte (etwa 0,21 D) bei X = ± 24 [mm] hat. Für größere Werte von |X| nimmt der Flächenastigmatismus wieder zu.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ändert sich die Richtung θ der minimalen Schnittbrechkraft (Neigung der Richtung gegenüber der X-Achse, in der die minimale Schnittbrechkraft kleiner ist) längs der Linie mit Y = 13 so, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, beträgt für X = ± 14 der Absolutwert der Richtung 6 der minimalen Schnittbrechkraft etwa 38° und für X < -25 oder X > 25 etwa 20° oder weniger.
Fig. 8 zeigt die Verteilung des transmissiven Astigmatismus des Brillenglases 200 gemäß zweitem Ausführungsbeispiel. Es ist hervorzuheben, dass in dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem Fernteil ein weiter Bereich deutlicher Sicht vorhanden ist.
Unabhängig davon, ob die Fläche progressiver Wirkung die äußere oder die innere Fläche ist, kann dadurch, dass in dem Fernteil ein Bereich vorgesehen ist, in dem der Flächenastigmatismus mit zunehmendem Abstand von dem Hauptmeridian MM' in Richtung der X-Achse einmal abnimmt und dann zunimmt, selbst bei Verwendung einer vergleichsweise flachen Basiskurve ein Gleitsichtbrillenglas bereitgestellt werden, das in dem Fernteil einen weiten Bereich deutlicher Sicht hat.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist das Brillenglas 200 so ausgebildet, dass SPH gleich -4,00 D und die Zusatzwirkung gleich 3,00 D ist. Für eine andere Spezifizierung des Brillenglases kann die Größe der Tiefe der Basiskurve eine andere sein. Abhängig von der jeweiligen Spezifizierung kann eine tiefere Basiskurve erforderlich sein.
Ähnlich wie in dem ersten Ausführungsbeispiel konnte bestätigt werden, dass bei Beachtung der folgenden Bedingungen (1) und (2) selbst bei Verwendung einer flachen Basiskurve ein vergleichsweise weiter Bereich deutlicher Sicht in dem Fernteil bereitgestellt wird.
Die genannten Bedingungen sind:

für y mit 5 ≤ y < 20,

AS (0, y) > 0,2 (1), und

für eine Kombination von x und y mit 5 ≤ y < 20 und 10 < |x| < 30,

AS (0, y) - AS (x, y) > 0,1 (2),

worin y den Wert der Y-Koordinate, x den Wert der X-Koordinate und AS (x, y) den Flächenastigmatismus in den Koordinaten x und y bezeichnet.
Numerische Analysen bestätigen ferner, dass bei Beachtung der folgenden Bedingungen (3), (4), (5) und (6) die Größe der Verzeichnung über das gesamte Brillenglas gut ausgeglichen ist.
Die genannten Bedingungen sind:

für y mit 5 ≤ y < 20,

AS (0, y) > 0,2 (3)

AS (± 30, y) > 0,2 (4)

20 < |θ(± 15, y)| < 40 (5)

0 < |θ(± 25, y)| < 20 (6)

worin θ (x, y) die Richtung θ der minimalen Schnittflächenwirkung in den Koordinaten x und y bezeichnet.

Claims

1. Gleitsichtbrillenglas mit einer Fläche progressiver Wirkung an mindestens einer ihrer Flächen, wobei die Fläche progressiver Wirkung einen Fernteil für die Fernsicht, einen Nahteil für die Nahsicht und einen zwischen dem Fernteil und dem Nahteil angeordneten Zwischenteil hat, dessen Brechkraft sich zwischen dem Fernteil und dem Nahteil allmählich ändert,
dadurch gekennzeichnet, dass die Form der Fläche progressiver Wirkung längs eines Hauptmeridians nicht-umbilical ist und
der Fernteil einen Bereich enthält, in dem der Flächenastigmatismus ausgehend von einer auf dem Hauptmeridian liegenden Position bis zu einer vorbestimmten, in horizontaler Richtung von dem Hauptmeridian entfernten Position abnimmt und dann ausgehend von dieser vorbestimmten Position hin zu Positionen, die von dem Hauptmeridian in horizontaler Richtung noch weiter entfernt sind, zunimmt.

2. Brillenglas nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine negative sphärische Wirkung.

3. Brillenglas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für y in dem Bereich von 5 ≤ y < 20 folgende Bedingung erfüllt ist:
AS (0, y) > 0,2
worin AS (x, y) die Größe (Einheit: Dioptrie) des Flächenastigmatismus in einer Position (x, y) angibt, wobei x und y Werte auf einer X- bzw. Y- Koordinatenachse sind und der Ursprung des X-Y-Koordinatensystems ein Passpunkt des Brillenglases ist, und
worin für eine Kombination von x und y mit 5 ≤ y < 20 und 10 < |x| < 30 folgende Bedingung erfüllt ist:
AS (0, y) - AS (x, y) > 0,1.

4. Brillenglas nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für y in dem Bereich von 5 ≤ y < 20 folgende Bedingungen erfüllt sind:
AS (0, y) > 0,2,
AS (± 30, y) > 0,2,
20 < |θ(± 15, y)| < 40, und
0 < |θ(± 25, y)| < 20,
worin θ(x, y) die Richtung der minimalen Schnittflächenwirkung in den Koordinaten x und y bezeichnet.