DE19958331B4

DE19958331B4 - Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung

Info

Publication number: DE19958331B4
Application number: DE19958331A
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Obara
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2019-12-04
Also published as: DE19958331A1; US6186627B1; FR2786886B1; FR2786886A1

Abstract

Linse mit progressiver Brechkraftverteilung an der dem Auge zugewandten Seite und negativer dioptrischer Brechkraft für Fernsicht, dadurch gekennzeichnet, daß
der Wert Pf_m der Flächenbrechkraft der dem Auge zugewandten Seite in der Hauptmeridionalebene an einem ersten Punkt im Fernteil geringer als der Wert Pf_s der Flächenbrechkraft der progressiven Fläche in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an dem ersten Punkt ist, wobei Pf_m < Pf_s, und
daß der Wert Pn_m der Flächenbrechkraft der dem Auge zugewandten Seite in der Hauptmeridionalebene an einem zweiten Punkt im Nahteil größer als der Wert Pn_s der Flächenbrechkraft der progressiven Fläche in einer Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene an dem zweiten Punkt ist, wobei Pn_m > Pn_s,
wobei die Flächenbrechkraft P folgendermaßen definiert ist:

wobei n der Brechungsindex der Linse und r der Krümmungsradius an dem ersten Punkt des Hauptmeridians im Fernteil oder der Krümmungsradius an dem zweiten Punkt des Hauptmeridians im Nahteil...

Description

Die Erfindung betrifft eine Linse mit progressiver Brechkraft, die für Fernsicht negative Brechkraft hat und an deren Rückseite eine progressive Fläche ausgebildet ist.
Linsen mit progressiver Brechkraftverteilung, die als Brillengläser verwendet werden, haben einen Fernsichtteil im oberen Abschnitt und einen Nahsichtteil im unteren Abschnitt sowie einen zwischen beiden angeordneten Zwischenabschnitt mit einer kontinuierlichen Brechkraftänderung von Nah- zu Weitsicht.
Bei solchen Progressivlinsen sind zwar die Flächenbrechkraft des Fernsichtteils und die Flächenbrechkraft des Nahsichtteils unterschiedlich, jedoch ist die Flächenbrechkraft an einem bestimmten Punkt des Hauptmeridians in der Hauptmeridionalebene identisch mit der Flächenbrechkraft an demselben Punkt in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene, um die Herstellung zu vereinfachen. Bei den bisherigen Progressivlinsen kann durch den technischen Fortschritt die Flächenbrechkraft an einem bestimmten Punkt in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene leicht anders als die Flächenbrechkraft an diesem Punkt in der Hauptmeridionalebene realisiert werden. Es gab bereits verschiedene Vorschläge für solche Progressivlinsen.
Hauptsächlich aus kosmetischen Gründen sollen Progressivlinsen und auch andere Brillengläser möglichst dünn hergestellt werden. Ein Brillenglas kann ohne Brechkraftänderung durch Anwenden einer geringen Basiskrümmung dünner gestaltet werden. Wird eine solche allmähliche Krümmung jedoch zur dünneren Ausführung einer Progressivlinse angewendet, so ist die Korrektion von Aberrationen, insbesondere des Astigmatismus, schwierig. Deshalb wird eine geeignete Basiskurve gewählt und dabei die Korrektion der Aberrationen berücksichtigt. Durch diese Maßnahme kann aber die Dicke der Progressivlinsen nicht zufriedenstellend reduziert werden.

Aus der Druckschrift DE 197 01 312 A1 ist eine Brillenlinse bekannt, deren vom Auge abgewandte Vorderseite eine sphärische Fläche oder eine einfache rotationssymmetrische asphärische Fläche aufweist. Durch diese Fläche wird im wesentlichen die Durchbiegung der fertigen Brillenlinse bestimmt. Die dem Auge zugewandte Rückseite weist eine individuell optimierte progressive Rezeptfläche auf, die die optischen Korrekturanforderungen hinsichtlich sphärischer, astigmatischer und prismatischer Wirkung für die jeweils rezeptierte Gebrauchsbedingung erfüllt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung anzugeben, die einerseits ausreichend dünn ist, andererseits eine verbesserte Korrektion von Aberrationen hat.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 oder 7. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei einer Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung, bei der die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene im Fernsichtteil größer als in einer Ebene senkrecht dazu (Sagittalebene) ist und bei der die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene im Nahsichtteil kleiner als in der Sagittalebene ist, eine ausgeglichene Kombination der geringeren Dicke und der Korrektion der Aberrationen erreicht werden kann, insbesondere bei einer Progressivlinse, deren Brechkraft für Fernsicht negativ ist.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 wird ein besonders guter Feldwinkel im gesamten Nahbereich erzielt.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 4 kann an der Stelle 20 mm vom Prismenreferenzpunkt abwärts ein konstanter Effekt der Korrektion des Astigmatismus erreicht werden, wenn der Wert Pn_m – Pn_s größer als 0 ist (Pn_m – Pn_s > 0) und der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht gleich oder größer als 0 ist (S_N 0). Vorzugsweise ist der Wert Pn_m – Pn_s größer als 0,2 (Pn_m – Pn_s > 0,2), damit eine ausreichende Korrektion des Astigmatismus erreicht wird.

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 wird vorzugsweise die folgende Bedingung erfüllt: –2 ≤ SF ≤ –1

Normalerweise muß der Betrag der Korrektion der Aberrationen vergrößert werden, wenn der Wert S_F der dioptrischen Brechkraft für Fernsicht negativ ist und abnimmt. Für –2 ≤ S_F ≤ 0 wird kein ausreichender Effekt erzielt, wenn der Wert von Pf_m – Pf_s an der Stelle 15 mm über dem Prismenreferenzpunkt größer als 0,1 ist. Vorzugsweise ist Pf_m – Pf_s größer als 0,1, insbesondere für –2 ≤ S_F ≤ –1.

Wenn bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 die Bedingung –6 < S_F < 2 erfüllt ist, wird keine ausreichende Korrektion des Astigmatismus erreicht, wenn der Wert von Pf_m – Pf_s an der Stelle 15 mm über dem Prismenreferenzpunkt nicht kleiner als 0,2 ist (Pf_m – Pf_s < –0,2).

Bei der Lösungsmöglichkeit der gestellten Aufgabe gemäß Anspruch 7 kann die Aberration nicht effektiv im Fernteil oder im Nahteil korrigiert werden, wenn die angegebene Bedingung für den Punkt 15 mm über dem Prismenreferenzpunkt und für den Punkt 20 mm unter dem Prismenreferenzpunkt nicht erfüllt ist.

Vorzugsweise soll die Erfindung auf eine Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung angewendet werden, deren Additionsbrechkraft (ADD) im Bereich von 0,5 bis 4 liegt. Eine Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftver teilung und einer Additionsbrechkraft von weniger als 0,5 hat von Natur aus keine oder eine nur geringe Aberration.

Bei einer Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung und einer Additionsbrechkraft von mehr als 4 ist nicht nur die Differenz der dioptrischen Brechkraft zwischen dem Fernsichtteil und dem Nahsichtteil, sondern auch der Betrag der zu korrigierenden Aberrationen groß, was zu einem Problem bei der Herstellung einer solchen Linse führt. Deshalb soll vorzugsweise die Additionsbrechkraft gleich oder kleiner als 3 sein (ADD ≤ 3). Ferner soll vorzugsweise der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht kleiner als –1 sein (S_N < –1 ). Dies liegt daran, daß die Aberrationen im Nahsichtteil gering sind, wenn der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht etwa 0 ist, so daß in diesem Fall keine wesentliche Aberrationskorrektion zu erwarten ist.

Deshalb wird eine signifikante Aberrationskorrektion zu erwarten sein, wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind: 0,5 ≤ ADD ≤ 3,0 SN < –1

In der folgenden Beschreibung bezeichnen P eine Flächenbrechkraft, n und f als Indizes den Nahteil bzw. den Fernteil und m und s als Indizes die Meridionalebene bzw. die Sagittalebene (senkrecht zur Meridionalebene). Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

1 eine grafische Darstellung der Flächenbrechkraftverteilung an Punkten des Hauptmeridians für die Hauptmeridionalebene und die Sagittalebene bei einem ersten Ausführungsbeispiel,

2 die Verteilung des Astigmatismus bei der Linse nach 1,

3 eine grafische Darstellung zum Vergleich mit 1, bei der die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene identisch mit der Flächenbrechkraft in der Sagittalebene an einem vorgegebenen Punkt ist,

4 eine Darstellung der Verteilung des Astigmatismus bei der Linse nach 3,

5 eine grafische Darstellung ähnlich 1 für ein zweites Ausführungsbeispiel,

6 eine Darstellung der Verteilung des Astigmatismus bei der Linse nach 5,

7 eine Darstellung zum Vergleich mit 5, bei der die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene identisch mit der Flächenbrechkraft in der Sagittalebene an einem vorgegebenen Punkt ist, und

8 eine Darstellung der Verteilung des Astigmatismus bei der Linse nach 7.

1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung. 3 und 4 zeigen ein Vergleichsbeispiel. Die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians gemäß 1, 3, 5 und 7 ist mit Relativwerten zu einer Referenzflächenbrechkraft gezeigt. In 1 und 3 ist die Referenzflächenbrechkraft 6 (P = 6), in den 5 und 7 ist die Referenzflächenbrechkraft 4 (P = 4). Die Werte –1, –2 und 0 in 1 und 3 bedeuten z.B. P = 5, 4 und 6, und in 5 und 7 bedeuten sie P = 3,2 und 4.
Das erste Ausführungsbeispiel betrifft ein Brillenglas mit rückseitiger progressiver Brechkraft, bei dem die dioptrische Brechkraft SPH (= S_F) für Fernsicht, die Additionsbrechkraft ADD (= S_N – S_F) und die Basiskurve D1 die Werte –4,00, 2,00 und 2,00 haben, d.h. die dioptrische Brechkraft des Fernteils und die dioptrische Brechkraft des Nahteils sind –4D und –2D. Diese Linse hat eine rückseitige progressive Brechkraftverteilung.
1 zeigt die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians in der Hauptmeridionalebene und in der Ebene senkrecht dazu für das erste Ausführungsbeispiel. Wie 1 erkennen läßt, ist die Flächenbrechkraft P_m (gestrichelte Linie) in der Hauptmeridionalebene kleiner als die Flächenbrechkraft P_S (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene im Fernteil (positive Ordinatenrichtung), während die Flächenbrechkraft P_S (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene kleiner als die Flächenbrechkraft P_m in der Hauptmeridionalebene (gestrichelte Linie) im Nahteil ist (negative Ordinatenrichtung). Dies bedeutet Pf_m < Pf_s im Fernteil und Pn_m > Pn_s im Nahteil. Die Kurve (gestrichelte Linie) der Verteilung der Flächenbrechkraft P_m schneidet die Kurve (durchgezogene Linie) der Verteilung der Flächenbrechkraft P_S nur an einem Punkt nahe dem bestimmten Punkt, an dem keine prismatische Brechkraft vorliegt, d.h. an dem das eintretende Licht ohne Brechung durchgelassen wird, so daß die Werte P_m und P_S der Flächenbrechkraft an diesem Schnittpunkt gleich sind.
Der Absolutwert der Flächenbrechkraft P_m ist größer als der Absolutwert der Flächenbrechkraft P_S im Fernteil und kleiner als der Absolutwert der Flächenbrechkraft P_S im Nahteil. Die Werte P_m und P_S der Flächenbrechkraft stimmen an einem Punkt nahe dem Punkt überein, an dem keine prismatische Brechkraft vorliegt.
In 1 und 3 ist die Flächenbrechkraft am Schnittpunkt (an dem der Wert der Flächenbrechkraft P_m gleich dem Wert der Flächenbrechkraft P_S ist) im Zwischenabschnitt ein Referenzwert (= 0).
2 zeigt die Verteilung des Astigmatismus bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung.
3 ist eine grafische Darstellung der Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians zum Vergleich mit dem in 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel. Die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene ist gleich der Flächenbrechkraft in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene an einem vorgegebenen Punkt. Die Spezifikation der Linse (SPH, ADD und DI) stimmt mit derjenigen nach 1 überein. Die Verteilung des Astigmatismus ist in 4 dargestellt.
In 2 und 4 ist der Astigmatismus mit Intervallen von 0,5D dargestellt. Wie ein Vergleich der 2 mit der 4 zeigt, ist der Astigmatismus bei dem ersten Ausführungsbeispiel effektiv korrigiert (2), verglichen mit dem Vergleichsbeispiel in 4, bei dem die Flächenbrechkraftwerte in der Hauptmeridionalebene und der Ebene senkrecht dazu identisch sind.
5 und 6 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel eines Brillenglases mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung. 7 und 8 zeigen ein Vergleichsbeispiel hierzu. Das zweite Ausführungsbeispiel wird bei Brillengläsern mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung angewendet, bei denen die dioptrische Brechkraft SPH (= S_F) für Fernsicht, die Additionsbrechkraft ADD (= S_N – S_F) und die Basiskurve D1 die Werte –2,00, 2,00 und 2,00 haben, d.h. die dioptrische Brechkraft des Fernteils und die dioptrische Brechkraft des Nahteils sind –2D und 0D. Diese Linse hat an ihrer Rückseite eine progressive Brechkraftverteilung.
5 zeigt die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians in der Hauptmeridionalebene und der Ebene senkrecht dazu für das zweite Ausführungsbeispiel. Wie 5 klar zeigt, ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel im Fernteil (positive Ordinatenrichtung) die Flächenbrechkraft P_m (gestrichelte Linie) in der Hauptmeridionalebene geringer als die Flächenbrechkraft P_S (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene, während im Nahteil (negative Ordinatenrichtung) die Flächenbrechkraft P_S (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zur der Hauptmeridionalebene kleiner als die Flächenbrechkraft P_m in der Hauptmeridionalebene (gestrichelte Linie) ist, d.h. Pf_m < Pf_s im Fernteil und Pn_m > Pn_s im Nahteil. Die Kurve (gestrichelte Linie) der Verteilung der Flächenbrechkraft P_m in der Hauptmeridionalebene schneidet die Kurve (durchgezogene Linie) der Verteilung der Flächenbrechkraft P_S in der Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene nur an einem Punkt nahe dem Punkt, an dem keine prismatische Brechkraft vorliegt, d.h. an dem das Licht ohne Brechung durchgelassen wird, so daß die Werte P_m und P_S an dem Schnittpunkt identisch sind.
6 zeigt die Verteilung des Astigmatismus des zweiten Ausführungsbeispiels der Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung.
7 zeigt die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians, wobei die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene mit der Flächenbrechkraft in der Ebene senkrecht dazu an einem vorgegebenen Punkt übereinstimmt, zum Vergleich mit dem zweiten Ausführungsbeispiel nach 5. Die Spezifikation der Linse (SPH, ADD und DI) stimmt mit derjenigen nach 5 überein. Die Verteilung des Astigmatismus der Linse nach 7 ist in 8 dargestellt.
In 6 und 8 ist ähnlich wie in 2 und 4 der Astigmatismus mit Intervallen von 0,5D dargestellt. Wie ein Vergleich der 6 mit der 8 zeigt, ist der Astigmatismus bei dem zweiten Ausführungsbeispiel effektiv korrigiert, verglichen mit dem in 8 gezeigten Beispiel, bei dem die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene und in der Sagittalebene gleich ist.
Die folgende Tabelle 1 enthält die numerischen Werte des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels. Jedes Ausführungsbeispiel erfüllt die oben und in den Ansprüchen beschriebenen Bedingungen.
Tabelle 1
Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß bei Anwenden der Erfindung nicht nur die Dicke der Linse verringert werden kann, sondern es ist auch eine effektive Korrektion der Aberrationen insbesondere bei einer Linse mit progressiver Brechkraftverteilung möglich, bei der der Fernteil negative Brechkraft hat. Da an der Rückseite der Linse eine Fläche mit progressiver Brechkraftverteilung vorgesehen ist, hat die Linse eine geringere Verzeichnung und ein größeres Hellfeld als eine Linse mit vorderseitiger progressiver Brechkraftverteilung. Ferner ist die Vorderseite der Linse allgemein als sphärische Fläche ausgebildet, was die Erscheinungsform insbesondere in kosmetischer Hinsicht verbessert.

Claims

Linse mit progressiver Brechkraftverteilung an der dem Auge zugewandten Seite und negativer dioptrischer Brechkraft für Fernsicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert Pf_m der Flächenbrechkraft der dem Auge zugewandten Seite in der Hauptmeridionalebene an einem ersten Punkt im Fernteil geringer als der Wert Pf_s der Flächenbrechkraft der progressiven Fläche in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an dem ersten Punkt ist, wobei Pf_m < Pf_s, und daß der Wert Pn_m der Flächenbrechkraft der dem Auge zugewandten Seite in der Hauptmeridionalebene an einem zweiten Punkt im Nahteil größer als der Wert Pn_s der Flächenbrechkraft der progressiven Fläche in einer Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene an dem zweiten Punkt ist, wobei Pn_m > Pn_s, wobei die Flächenbrechkraft P folgendermaßen definiert ist:
wobei n der Brechungsindex der Linse und r der Krümmungsradius an dem ersten Punkt des Hauptmeridians im Fernteil oder der Krümmungsradius an dem zweiten Punkt des Hauptmeridians im Nahteil ist.
Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Punkt nahe einem Punkt des Hauptmeridians, an dem keine prismatische Brechkraft auftritt, der Wert P_m der Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene gleich dem Wert P_S der Flächenbrechkraft in der dazu senkrechten Ebene ist.
Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht negativ ist, wobei S_N < 0, und daß an einem Punkt in dem Nahteil die folgende Bedingung gilt: Pnm(–20) – Pns(–20) > 0,1,in der Pn_m(–20) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians 20 mm unter einem Prismenreferenzpunkt der Linse und Pn_s(–20) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in einer Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene 20 mm unter dem Prismenreferenzpunkt ist.
Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht größer oder gleich 0 ist, wobei S_N ≥ 0, und daß an einem Punkt in dem Nahteil die folgende Beziehung gilt: Pnm(–20) – Pns(–20) > 0,2,in der Pn_m(–20) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians 20 mm unter einem Prismenreferenzpunkt und Pn_s(–20) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene 20 mm unter dem Prismenreferenzpunkt ist.
Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_F der dioptrischen Brechkraft für Fernsicht folgendermaßen definiert ist: –2 ≤ SF < 0,und daß an einem Punkt in dem Fernteil die folgende Bedingung gilt: Pfm(15) – Pfs(15) < –0,1,in der Pf_m(15) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians 15 mm über einem Prismenreferenzpunkt und Pf_s(15) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene 15 mm über dem Prismenreferenzpunkt ist.
Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_F der dioptrischen Brechkraft für Fernsicht folgendermaßen definiert ist: –6 < SF < –2,und daß an einem Punkt des Fernteils die folgende Bedingung gilt: Pfm(15) – Pfs(15) < –0,2,in der Pf_m(15) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians 15 mm über einem Prismenreferenzpunkt und Pf_s(15) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in der Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene 15 mm über dem Prismenreferenzpunkt ist.
Linse mit progressiver Brechkraftverteilung an der dem Auge zugewandten Seite und negativer dioptrischer Brechkraft für Fernsicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenbrechkraft P_m der dem Auge zugewandten Seite in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians und die Flächenbrechkraft P_S der dem Auge zugewandten Seite in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians die folgende Bedingung erfüllen: ΔP(15) – ΔP(–20) < –0,3,in der ΔP = P_m – P_S und ΔP(15) die Differenz der Flächenbrechkraftwerte P_m und P_S an einem Punkt 15 mm über einem Prismenreferenzpunkt und ΔP(–20) die Differenz der Flächenbrechkraftwerte P_m und P_S an einem Punkt 20 mm unter dem Prismenreferenzpunkt ist.