DE3147952C2

DE3147952C2 - Mehrstärken-Brillenglas

Info

Publication number: DE3147952C2
Application number: DE3147952A
Authority: DE
Inventors: Toshihide Suwa Nagano Shinohara
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1981-12-03
Publication date: 1984-02-02
Also published as: US4580883A; GB2090426B; FR2495789B1; GB2090426A; HK73786A; DE3147952A1; FR2495789A1; SG53186G

Abstract

Beschrieben wird ein Mehrstärken-Brillenglas mit einem Fernteil, einem Zwischenteil und einem Nahteil, bei dem sich die Krümmung zwischen dem auf dem Hauptmeridian gelegenen optischen Zentrum des Fernteils und dem auf dem Hauptmeridian gelegenen optischen Zentrum des Nahteils entsprechend einem vorgegebenen Gesetz ändert. Die brechende Oberfläche des Glases ist durch eine Kurve, die den Hauptmeridian in dem optischen Zentrum des Fernteils schneidet, und eine Kurve, die den Hauptmeridian im optischen Zentrum des Nahteils schneidet, in die genannten drei Teile unterteilt. Ein Winkel, der zwischen einer Normalen auf die brechende Oberfläche in irgendeinem Punkt irgendeiner Schnittlinie einer beliebigen Ebene parallel zu der den Hauptmeridian enthaltenden Ebene mit der brechenden Oberfläche und der den Hauptmeridian enthaltenden Ebene eingeschlossen wird, ist im Fernteil und im Nahteil konstant, während er sich im Zwischenteil nach demselben Gesetz ändert, nach welchem sich die Krümmung zwischen dem optischen Zentrum des Fernteils auf dem Hauptmeridian und dem optischen Zentrum des Nahteils auf dem Hauptmeridian ändert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brillenglas mit sich zunehmend verändernder Brechkraft, das heißt ein sogenanntes Mehrstärkenglas mit kontinuierlichen (Übergängen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Mchrstärkenglas ist aus der älteren Anmeldung gemäß der DE-OS 30 31443 und den in dieser genannten Druckschriften bekannt. Mehrstärkengläser !wurden entwickelt und verbessert, um Menschen, insbesondere solchen hohen Alters, deren Augenlinse in ihrer Akkommoüationsfähigkeit geschwächt ist, ein Korrekturgias zu bieten, das sowohl für Fernsicht als auch für Nahsicht ve.wendet werden kann. Solche Mehrstärkengläser sind in drei Zonen unterteilt, die allgemein als Fernteil (Fernsichtzone). Nahteil (Nahsichtzone) und Zwischenteil (Zwischensichtzone) bezeichnet werden und von denen der Zwischenteil eine sich zunehmend verändernde Brechkraft aufweist.

F i g. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer konvexen Fläche, die dem grundsätzlichen Aufbau eines Mehrstärkenglases der genannten Art entspricht. Die entgegengesetzte Fläche, die in F i g. 1 nicht gezeigt ist, ist konkav und für die vorliegende Erfindung als sphärisch geformt oder als gekrümmte Oberfläcne einer Säule bzw. Tonne angenommen, um des Benutzers

ίο Weitsichtigkeit, Nahsichtigkeit und Astigmatismus zu korrigieren.

In F i g. 1 ist 1 die optische Achse des Brillenglases, die durch deren mit O bezeichneten Mittelpunkt geht.
2 ist em Hauptmeridian, bei dem es sich um die Schnittlinie zwischen einer die optische Achse 1 enthaltenden Vertikalebene und der brechenden Oberfläche des Brillenglases handelt. Fig.2 zeigt die Krümr.iungsänderung dieses Hauptmeridians. In F i g. 2 ist auf der Ordinate die S'recke längs dem Hauptmeridian und auf der Abszisse P die Brechkraft der Oberfläche aufgetragen. Diese Brechkraft ist längs dem

-..- Hauptmeridian im oberen Bereich über dem Punkt A und im unteren Bereich unter dem Punkt B konstant.

Zwischen den Punkten A und B steigt die Brechkraft kontinuierlich an. Die Punkte A und B werden als optisches Zentrum des Fernteils bzw. des Nahteils und der Änderungsbetrag der Brechkraft zwischen diesen Punkten (in Fig.2 als ADD eingezeichnet) als Brechkrafterhöhung bezeichnet. Da die Brechkraft der brechenden Oberfläche einer Linse bzw. eines Brillenglases proportional zu deren Krümmung ist, entspricht F i g. 2 auch einer Änderung der Krümmung, während 3 in F i g. 1 die Evolute des Hauptmeridians ist. An jedem Punkt eines Hauptmeridians ist die Krümmung längs dem Hauptmeridian gleich der in Richtung senkrecht zu ihm, das heißt ein Hauptmeridian ist ombilisch, und die Oberflächenteile längs dem Hauptmeridian sind annähernd Kugelkappen. Der Astigmatismus auf einem Hauptmeridian ist null. Da aber Kugeloberflächenteile bzw. Kugelkappen unterschiedlicher Krümmung aneinanderschließen und die brechende Oberfläche dabei eine stetige Krümmung besitzt, müssen die weit vom Hauptmeridian entfernten Teile asphärisch sein und kann ferner in diesen Teilen der Astigmatismus nicht null sein. Da außerdem die Brechkraft in den einzelnen Teilen der brechenden Oberfläche verschieden ist, ergibt sich eine Zunahme der Verzeichnung.

Fig.3 zeigt die Verteilung des Astigmatismus bei einem Mehrstärkenglas der in Rede stehenden Art. In

so F i g. 3 ist die relative Größe des Astigmatismus durch den Abstand der Schraffurlinien in den einzelnen Bereichen gekennzeichnet. Je enger die Schraffur ist, desto stärker ist der Astigmatismus. Mit zunehmendem Astigmatismus wird das Bild immer undeutlicher.

Allgemein gilt, daß man den Astigmatismus spürt und entsprechend gestört sieht, wenn das Glas mehr als 0,5dpt hat. In Fig.3 ist dort keine Schraffur, wo der Astigmatismus 0,5 dpt oder weniger beträgt. Der obere Bereich über dem Punkt A ist eine Klarsichtzone des Fernteils, während der untere Bereich unter dem Punkt B eine Klarsichtzone des Nahteils ist. Der Bereich zwischen den beiden Punkten A und B ist eine Klarsichtzone des Zwischenteils.

F i g. 4 zeigt die Verzeichnung der Abbildung eines in horizontaler und vertikaler Richtung gleich geteilten quadratischen Gitters durch ein Mehrstärkenglas mit kontinuierlichem Übergang. Das Bild des Quadratgitters ist, wie Fig.4 zeigt, durch seine Vergrößerung

verzeichnet. Das heißt die vertikalen Linien sind symmetrisch nach unten in bezug auf den Hauptmeridian 41 gedehnt und auch die horizontalen Linien sind verzeichnet, indem sie zum Umfang hin einen zunehmend größeren Abstand besitzen. Wenn der Brillenträger einen Gegenstand durch ein solches Brillenglas ansieht und sich das Objekt beispielsweise bezüglich des Betrachtungspunktes bewegt, dann folgt der Brillenträger mit seinen Augen dem Gegenstand, wobei das Bild als wackelnd empfunden wird, was für den Brillenträger unangenehm ist. Ein solches Betrachten eines bewegten Gegenstands bezeichnet man als dynamisches Se!*cn, während das sorgfältige Betrachten eines Punktes, etwa beim Lesen, als statisches Sehen bezeichnet wird. Das statische Sehen wird hauptsächlich durch den Astigmatismus beeinflußt. Das heißt, daß man unter der Voraussetzung, daß die Klarsichtzonen des Fernteils, des Nahteils und des Zwischenteils groß und der Astigmatismus innerhalb des gesamten Sehfeldes klein ist, gut sehen kann. Das dynamische Sehen wird -.andererseits hauptsächlich durch die Bildverzeichnung .' beeinflußt. Das heißt man kann gut sehen, wann die *_' Bildverzeichnung gering ist. Das statische Sehen und • /das dynamische Sehen sind nicht unabhängig voneinander. Sie stehen vielmehr im Gegensatz. Das heißt, eine große Klarsichtzone des Fernteils und des Nahteils, die für ein gutes statisches Sehen notwendig ist, führt zu einer starken Änderung der Vergrößerung im Seitenbe- - reich des Zwischenteils, wodurch das dynamische Sehen beeinflußt und das Bild stark verzeichnet wird. Wenn hingegen die dynamische Sicht gut ist, wird der Astigmatismus im Seitenbereich des Zwischenteils groß, wodurch die statische Sicht beeinflußt und die Klarsichtzonen von Fernteil und Nahteil geschmälert "werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Brillenglas der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem der Astigmatismus und die Verzeichnung, die bei einem Mehrstärkenglas mit kontinuierlichem Übergang unvermeidlich auftreten, verringert sind und für den Brillenträger ein angenehmes Sehen gewährleistet ist. Dabei soll dem Brillendesigner relativ freie Hand {gelassen werden können und das Gleichgewicht zwischen statischem Sehen und dynamischem Sehen in gewissem Grad frei änderbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Brillenglas mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 den Aufbau eines repräsentativen Brillenglases mit kontinuierlich sich ändernder Brechkraft,

F i g. 2 eine Darstellung der Änderung der Brecnkraft der Oberfläche des Brillenglases von F i g. 1,

Fig.3-die Verteilung des Astigmatismus bei einem solchen Brillenglas,

Fig.4 die Verzeichnung eines Quadratgitters durch ein solches Brillenglas,

F i g. 5 die Vorderansicht der brechenden Oberfläche eines Brillenglases gemäß der Erfindung,

F i g. 6 die Änderung des Winkels, den die Normale auf die brechende Oberfläche in Punkten einer Schnittlinie M1 mit einer den Hauptmeridian enthaltenden Ebene einschließt,

F i g. 7 einen Tt,ι einer perspektivischen Ansicht einer brechenden Oberfläche,

F i g. 8 die Verteilung des Winkels, der vom einer den Hauptmeridian einschließenden Ebene und einer Normalen auf die brechende Oberflache längs mehreren ι Schnittlinien eingeschlossen wird, F i g. 9a eine normale Verzeichnung, F i g. 9b eine Schrägverzeichnung, Fig. 10 eine Vorderansicht der brechenden Oberfläche des Brillenglases einer ersten Ausführungsform der in Erfindung,

Fig. 11 die Brechkraftverteilung 'ängs djm Hauptmeridian des Brillenglases von F i g. 10,

Fi g. 12 die Verzeichnung eines Quadratgitters durch ein Brillenglas nach F i g. 10,

ι-, Fi g. 13 die Verteilung des Astigmatismus im Bild des Quadratgitters für das Brillenglas nach Fi g. 10,

Fig. 14 und 15 Darstellungen zur Erläuterung der Wirkungen der Erfindung auf den Astigmatismus,

Fig. 16 und 17 Ansichten der Bildverzeichnung eines 2(i Quadratgitters und der Verteilung des Astigmatismus bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 18 und 19 die Bild Verzeichnung eines Quadratgitters und die Verteilung des Astigmatismus bei einer dritten Ausführungsform der Erfindung, Fig.20 und 21 die Bildverzeichnung eines Quadratgitters und die Verteilung des Astigmatismus bei einer vierten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 22 und 23 die Bildverzeichnung eines Quadratgitters und die Verteilung des Astigmatismus bei einer jo fünften Ausführungsform der Erfindung,

Fig.24 die Bewegung der Sehlinie auf den Gläsern einer Brille,

F i g. 25 eine Vorderansicht der brechenden Oberfläche einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 26 die Verteilung der Brechkraft der Oberfläche von F i g. 25 längs dem Hauptmeridian,

Fig.27 und 28 die Bildverzeichnung bzw. die Verteilung des Astigmatismus bei einem Brillenglas gemäß F i g. 25, und

Fig.29 e^;ne Darstellung zur Erläuterung der Wirkungen der Verglasung bei der vorliegenden Erfindung.

Die F i g. 5,6 und 7 zeigen den Aufbau der brechenden Oberfläche eines Mehrstärkenglases gemäß der Erfindung. F i g. 5 ist die Vorderansicht und F i g. 7 die perspektivische Ansicht eines Teiles der brechenden Oberfläche. In Fig.5 ist Cl eine Kurve, die den Hauptmeridian M im Punkt A, das heißt im optischen Zentrum des Fernteils schneidet. C 2 ist eine Kurve, die den Hauptmeridian M im Punkt B, das heißt im optischen Zentrum des Nahteils schneidet. Die beiden Kurven teilen die brechende Oberfläche des Glases in drei Teile. 51 ist der Fernteil, 52 der Nahteil und 53 ein Zwischenteil. Mi ist die Schnittlinie einer beliebigen Ebene, die zu der den Hauptmeridian enthaltenden Ebene parallel ist, mit der brechenden Oberfläche des Brillenglases. A 1 ist der Schnittpunkt der Schnittlinie Mi mit der Kurve Ci. Bi ist der Schnittpunkt der Schnittlinie Mi mit der Kurve C 2. Der Winkel, der von der Normalen auf die brechende Oberfläche des Brillenglases in irgendeinem Punkt der Schnittlinie M1 mit der Hauptmeridialebene (Ebene, die den Hauptmeridian M enthält) gebildet wird, ändert sich längs der Schnittlinie M1 gemäß der Darstellung in Fig.6. Die perspektivische Ansicht von F i g. 7 läßt die Einzelheiten erkennen, die diese Änderung leicht verständlich machen. In F i g. 7 sind Pi, P2 und F3 Punkte auf der Schnittlinie Mi im Fernteil, im Nahteil bzw. im

Zwischenteil. Die jeweiligen Normalen in den Punkten Pi, P2 und P3 sind mit Ti, 7*2 bzw. T3 benannt. Diese Normalen Ti, T2 und T3 schließen mit der Hauptmeridialebene 71 Winkel Ki, K 2 bzw. K 3 ein. Ein Charakteristikum der vorliegenden Erfindung ist gemäß Darstellung in Fig.6, daß die einzelnen Werte K1 bzw. K2 im Fernteil (der Bereich über A 1) und im Nahteil (der Bereich unter B1) konstant sind. In F i g. 6 ist auf der Ordinate die Lage längs der Schnittlinie M1 und auf der Abszisse der Winkel dargestellt. Im Zwischenteil ändert sich der Winkel kontinuierlich, und das dieser Änderung zugrunde liegende Gesetz ist das gleiche, wie das der Krümmung des Hauptmeridians. Dieses Gesetz gilt für alle Schnittlinien mit Ebenen parallel zur Hauptmeridialebene. Fig.8 zeigt die Änderung der genannten Winkel bei mehreren Schnittlinien, die in der Reihenfolge Mi, M2, M3 und M4 zunehmend weiter vom Hauptmeridian entfernt liegen.

Bevor die Wirkungen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, soll das Verhältnis zwischen dem Astigmatismus und der Verzeichnung des Bildes und dem Prismeneffekt erläutert werden. F j g. 9 ist das Bild eines Teiles eines durch das Brillenglas bzw. die Linse gesehenen Quadratgitters. In den F i g. 9a und 9b zeigen die gestrichelten Linien die Bilder, wie sie ohne Linse gesehen wurden, während die ausgezogenen Linien die durch die Linse gesehenen Bilder wiedergeben. Im Fall von F i g. 9a tritt eine normale Verzeichnung auf, das heißt die Form des Quadratgitters ist parallel verschoben und zu einem Rechteck geworden. Bei dieser normalen Verzeichnung ist die Stärke der senkrecht zu den einzelnen Vertikallinien oder zu den einzelnen Horizontallinien des Quadratgitters gerichteten Prismenwirkung auf vertikalen und horizontalen Linien konstant. Der Astigmatismus macht sich als Differenz zwischen der langen Seite und der kurzen Seite des Rechtecks bemerkbar. Die Richtungen der maximalen Krümmung und der minimalen Krümmung liegen, wie durch die Doppelpfeile in Fig.9a gezeigt, parallel zu den einzelnen Linien des Quadraigitters. F i g. 9b zeigt den FaM einer .Schrägverzeichnung, bei der das Quadratgitter zu einem Parallelogramm oder ähnlichem verzeichnet wird. Bei dieser Schragverzeichnung ist der Betrag, der senkrecht zu den einzelnen VertikaHinien oder zu den einzelnen Horizontallinien des Quadratgitters gerichteten Prismenwirkung auf einer vertikalen Linie und einer horizontalen Linie nicht konstant. Der Astigmatismus tritt hier als Grad der Änderung der Form zu einem Parallelogramm auf. Die Richtung der maximalen Krümmung und der minimalen Krümmung liegt hier, wie durch die Doppelpfeile in F i g. 9b gezeigt, nicht parallel zum geprüften Muster. Der von diesen beiden Verzeichnungsarten ausgehende Einfluß auf das Sehen ist v/ie folgt. In bezug auf das statische Sehen verursacht die normale Verzeichnung eine Dehnung oder Schrumpfung des Bildes in Richtung der Horizontalen oder Vertikalen, und, v/enn der Astigmatismus den zulässigen Wert (0,5 dpt) übersteigt, ist das Bild nicht scharf. Die Schrägverzeichnung bewirkt eine Dehnung oder eine Schrumpfung des Bildes in einer geneigten Richtung und führt im übrigen in gleicher Weise v/ie bei der normalen Verzeichnung zu einem unscharfen Bild. Was das dynamische Sehen anbetrifft, so läßt die normale Verzeichnung eine Bewegungsgeschwindigkeit des Bildes geändert erscheinen, während die Schrägverzeichnung das Bild wackeln läßt.

Im folgenden sollen anhand von Ausführungsformen der Erfindung deren Auswirkungen auf das Sehen beschrieben werden. Bei den folgenden Ausführungsformen ist die Brechkraft im Fernteil null. Selbst wenn der Fernteil für Kurzsichtigkeit oder Weitsichtigkeit oder weiterhin für Astigmatismus geändert würde, würden sich die Wirkungen dieser Änderungen bei einem Einstärkenglas summieren, jedoch führt dies nicht zu einer Änderung der Wirkung der vorliegenden Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine erste Ausführungsfortti der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Grenzlinie Ci zwischen dem Fernteil und dem Zwischen- oder Mittelteil eine horizontale Linie, die durch den geometrischen Mittelpunkt des Glases geht. Die Grenzlinie C2 zwischen dem Zwischenteil und dem Nahteil ist eine gerade Linie, deren Außenrandteile in bezug auf den Hauptmeridian M symmetrisch nach unten fallen. Der Fernteil und der Nahteil sind sphärisch, und ihre Brechkrafterhöhung beträgt 2 dpt (im folgenden ist die Brechkrafterhöhung immer 2 dpt). Es ist einzusehen, daß eine sphärische Oberfläche die Voraussetzung der vorliegenden Erfindung im Fernteil und im Nahteil erfüllt.

F i g. Π zeigt die Änderung der Krümmung des Hauptmeridians bei dieser ersten Ausführungsform der Erfindung. Die Änderung zwischen dem optischen Zentrum des Fernteils und dem optischen Zentrum des Nahteils ist, abgesehen von den Bereichen angrenzend an diese beiden optischen Zentren, geradlinig. In den an diese optischen Zentren angrenzenden Bereichen ändert sich die Krümmung in For,n einer stetigen Kurve, wie dies aus Fig. 11 ersichtlich ist.

Fig. 12 zeigt die Verzeichnung des Bildes eines Quadratgitters bei dieser ersten Ausführungsform. Da der Fernteil und der Nahteil sphärische Oberflächen besitzen, wie dies auch bei üblichen Einstärkengläsern der Fall ist, tritt an der Oberfläche nur eine sehr geringe Schrägverzeichnung auf. Die durch diese Schrägverzeichnung bewirkte Beeinflussung des Sehens ist gering und kann vernachlässigt werden. Das Bild des Quadratgitters wird durch die Vergrößerung in den einzelnen Teilen des Glases vergrößert und wird zu einem vergrößerten Quadratgitter. Im Zwischenteil ändert sich, wie in Fig.8 gezeigt, der von der Hauptmeridiaiebene und einer Normalen auf die Oberfläche in irgendeinem Punkt einer Schnittlinie zwischen der Oberfläche und einer zur Hauptmeridialebene parallelen Ebene eingeschlossene Winkel in gleicher Weise wie in F i g. 11 gezeigt, ausgehend von der Grenze des Fernteils zur Grenze des Nahteils. Diese Winkeländerung ist annähernd proportional zur Änderung der Stärke der horizontal gerichteten Prismenwirkung. Daher werden Vertikallinien des Quadratgitters zwischen der Grenze des Fernteils und der Grenze des Nahteils in gleicher Weise, wie sich der Winkel ändert, das heißt wie sich die Krümmung längs dem Hauptmeridian ändert, in Richtung zum Umfangsbereich gedehnt. Bei dieser Ausführungsform ist die Änderung der Krümmung längs dem Hauptmeridian gemäß der Darstellung in F r g. 11, so daß Vertikallinien des Quadratgitters im Zwischenteil, ausgenommen die Bereiche angrenzend an den Fernteil und die angrenzend an den Nahteil, gerade nach unten gedehnt werden. In den an den Fernteil bzw. an den Nahteil angrenzenden Bereichen ändert sich die Krümmung stetig. Horizontallinien des Quadratgitters sind zum Umfangsbereich hin allmählich nach unten hin versetzt.

Fig. 13 zeigt die Verteilung des Astigmatismus bei der beschriebenen Ausrtihrungsform der Erfindung. Der

Bereich des deutlichen Sehens, das heißt die Klarsichtzone, die in Fig. 13 als nicht-schraffierter Bereich dargestellt ist (hier ist der Astigmatismus 1,5 dpt oder weniger), umfaßt nahezu den Fernteil und den Nahteil und ferner den an den Hauptmeridian angrenzenden Teil vom optischen Zentrum des Fernteils bis zum optischen Zentrum des Nahteils. Die Wirkungen des Astigmatismus zeigen sich bei dieser Ausführungsform im Bereich angrenzend an den Hauptmeridian und im gesamten Zwischenteil. Im Bereich angrenzend an den Hauptmeridian ist eine Änderung des Winkels, der von einer Normalen in irgendeinem Punkt einer Schnittlinie und der Meridialebene gebildet wird, das heißt die Änderung einer prismatischen Wirkung in Horizontalrichtung gleich der Änderung der Krümmung des Hauptmeridians gemacht. Mit anderen Worten,· die Änderung der Vergrößerung des Bildes in Vertikalrichtung und damit der Astigmatismus können klein gemacht werden. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 14 gezeigt. Es ist erkennbar, daß der Astigmatismus dadurch klein gemacht ist, daß die Vergrößerung »b« des Bildes in Vertikalrichtung längs dem Hauptmeridian M und die Vergrößerung »a« aufgrund einer horizontalen Änderung der Prismenwirkung annähernd gleich gemacht sind. Im gesamten Zwischenteil sind die einzelnen Verzeichnungen des geprüften Musters in Vertikalrichtung einander gleich, und die Verzeichnung des Quadratgitters ändert sich allmählich. Die Folge davon ist, daß nicht an irgendeiner Stelle der große Astigmatismus auftritt, sondern ein geringer Astigmatismus überall verteilt ist. Dies wird aus F i g. 15 klarer. Wie aus Fig. 15 hervorgeht, weist das Bild b eines Quadratgitters, das mit einem Glas gemäß der Erfindung erhalten wird, einen geringeren Astigmatismus als das Bild a auf, das nicht der Erfindung entspricht, und beim Bild b besteht überall ein Gleichgewicht.

Wie beschrieben, ist es bei dieser Ausführungsform d;>' Erfindung möglich, eine plötzliche Änderung der Verteilung des Astigmatismus zu vermeiden und darüber hinaus den Astigmatismus klein zu halten.

Die Fig. 16 und 17 zeigen die Verzeichnung der Abbildung eines Quadratgitters und die Verteilung des Astigmatismus bei einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei den im folgenden anhand der F i g. 16 bis 23 erläuterten Ausführungsformen der Erfindung besteht, anders als bei der ersten Ausführungsform, eine Symmetrie in bezug auf den Hauptmeridian. Daher ist in den Figuren jeweils nur die linke Hälfte dargestellt. Außerdem werden, da viele Markierungen bzw. Bezugszeichen in den einzelnen Figuren die gleichen, wie bei den Figuren der ersten Ausführungsform sind, diese nicht noch einmal beschrieben.

Bei der zweiten Ausführungsform besitzt der Fernteil eine sphärische Oberfläche und der Nahteil eine asphärische. Bei dieser Ausführungsform ist der Fernteil gleich wie bei der ersten Ausführungsform, das heißt die Abbildung eines Quadratgitters weist keine Änderungen auf. Da aber im Nahteil die Oberfläche asphärisch ist, weist das abgebildete Quadratgitter zum Umfangsbereich hin Änderungen bzw. Abbildungsfehler auf. Bei dieser Erfindung ist der Winkel, der von der Hauptmeridialebene und einer Normalen auf der Schnittlinie zwischen der brechenden Oberfläche und einer zur Hauptmeridialebene parallelen Ebene gebildet wird, längs der Schnittlinie konstant. Da dies für alle zum Hauptmeridian parallelen Schnittlinien gilt, ist die Richtung einer maximalen und minimalen Krümmung gleich der Richtung parallel oder rechtwinklig zur Schnittlinie. Wie daher durch die horizontalen und vertikalen Pfeile in F ί g. 16 gezeigt, sind die Richtungen der maximalen und der minimalen Krümmung parallel zum Quadratgitter, und der Nahteil besitzt eine normale Verzeichnung. Natürlich kann eine Schrägverzeichnung, die von sphärischen oder tonnenförmigen Oberflächen gegenüber der brechenden Oberfläche des Glases hervorgehoben werden, genauso wie bei Einstärkengläsern im Hinblick auf die Sehqualität vernachlässigt

ίο werden.

Fig. 17 zeigt die Verteilung des Astigmatismus bei der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung.

Da die Oberfläche des Fernteils sphärisch ist, findet sich dort kein Astigmatismus, es ergibt sich vielmehr eine große Klarsichtzone. Im Nahteil verursacht die Oberfläche eine normale Verzeichnung, die mit größerem Abstand vom Hauptmeridian größer wird. Die Folge davon ist, wie in Fig. 17 gezeigt, daß, wenn man die Punkte gleichen Astigmatismus verbindet, sich Vertikallinien ergeben. Da bei dieser Ausführungsform die Oberfläche im Nahteil asphärisch ist, ist die Verzeichnung des Bildes gering. Dies ergibt sich deutlich aus einem Vergleich der Fig. 16 und 12. Der Nahteil hat eine normale Verzeichnung, so daß kein Wackeln des Bildes empfunden wird. Auf der anderen Seite ist der Astigmatismus im Zwischenteil verringert und im Nahteil vergrößert.

Die Fig. 18 und 19 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform besitzen der Fernteil und der Nahteil asphärische Oberflächen und haben eine normale Verzeichnung, wie dies für den Nahteil bei der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde. Bei dieser Ausführungsform ist die Verzeichnung des Bildes geringer als die bei der zweiten Ausführungsform, und, da der Fernteil und der Nahteil normale Verzeichnung aufweisen, wird kein Wackeln oder Schütteln empfunden. Der Astigmatismus für diese Ausführungsform ist in Fig. 19 gezeigt, und man erkennt, daß er im Fernteil verringert ist und sich, wenn man Punkte desselben Astigmatismus verbindet, Vertikallinien ergeben.

Die F i g. 20 und 21 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die Oberflächen im Fernteil und im Nahteil asphärisch.

Auf der Schnittlinie, die der Vertikallinie 5 entspricht und parallel zur Hauptmeridialebene verläuft, ist der schon mehrfach erwähnte Winkel zwischen der Hauptmeridialebene und der Normalen auf die brechende Oberfläche konstant. Auch außerhalb dieser Schnittlinie ist der Winkel in allen Teilen konstant. Außerhalb der Vertikallinie 5 liegt eine normale Verzeichnung vor, die kleiner als die bei der dritten Ausführungsform ist. Dagegen wird der Astigmatismus im Inneren größer und die Klarsichtzone kleiner als bei der dritten Ausführungsform.

Die F i g. 22 und 23 zeigen eine fünfte Ausführungsform der Erfindung. Wie in F i g. 22 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform der Zwischenteil in der Entfernung vom Hauptmeridian nach unten verzeichnet und die Winkeländerung ist gemäß einer Sinuskurve. Der Fernteil und der Nahteil besitzen eine asphärische Oberfläche. Bei dieser Ausführungsform ist der Fernteil ausgedehnt, und dadurch, daß die Änderung des genannten Winkels gemäß einer Sinuskurve verläuft, ist der Astigmatismus irgendwo zwischen CX und C2 konzentriert. Daher sind die Klarsichtzonen des Fernteils und des Nahteils ausgedehnt.
Bei der vorliegenden und voranstehend anhand

einiger Ausführungsformen erläuterten Erfindung, besitzen der Fernteil und der Nahteil eine normale Verzeichnung und als Folge davon ist es möglich, beim dynamischen Sehen das Wackeln des Bildes zu stoppen. Andererseits ist es im Zwischenteil durch Anordnung der Verzeichnung des Bildes möglich, eins Schrägverzeichnung zu verringern und eine stetige Verzeichnungskurve zu erhalten. Das Gleichgewicht zwischen den Eigenschaften des statischen Sehens mit einem Glas und denen des dynamischen Sehens mit diesem Glas können dadurch frei geändert werden, daß einige Elemente, wie die Art der Einteilung der drei Teile, das heißt des Fernteils, des Nahteils und des Zwischenteils, das Gesetz der Krümmungsänderung des Hauptmeridians, der sphärischen oder asphärischen Gestalt der Oberfläche im Fernteil und im Nahteil ausgewählt und kombiniert werden.

Es sei schließlich noch folgendes hinzugefügt. Die Erfindung wurde anhand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben, bei denen die Linse bzw. das Brillenglas eine \r bezug auf den Hauptmeridian symmetrische brechende Oberfläche besitzt. Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt. Die Erfindung ist auch anwendbar, wenn der Fernteil, der Nahteil und der Zwischenteil nicht symmetrisch unterteilt sind, und auch dann, wenn die Aufteilung auf sphärische oder asphärische Oberflächen im Fernteil und im Nahteil nicht symmetrisch ist. Es ist darüber hinaus im Rahmen der Erfindung auch noch möglich, daß die Art der Änderung des Winkels, der von der Hauptmeridialebene und einer Normalen auf die brechende Oberfläche in einer Schnittlinie, die zur Hauptmeridialebene parallel verläuft, gebildet wird, allmählich vom Gesetz der Änderung der Krümmung des Hauptmeridians reicht

Es wird zunächst noch einmal auf Fig.8 Bezug genommen. Die dort gezeigte Änderung des_ Winkels längs den Schräglinien ist proportional zur Änderung der Prismenwirkung in Horizontalrichtung, so daß F i g. 8 als Darstellung der Verzeichnung einer Vertikallinie bei den einzelnen Schnittlinien angesehen werden kann. Horizontallinien und Vertikallinien besitzen Reziprozität, das heißt, wenn keine Verzeichnung einer Horizontallinie vorhanden ist. gibt es auch keine Verzeichnung einer Vertikallinie, während bei Verzeichnung einer Horizontallinie auch eine Vertikallinie verzeichnet wird. Daher besitzen der Ferriteil und der Nahteil eine normale Verzeichnung, die ein Quadratgitter zu einer Rechteckform ändert, während der Zwischenteil eine Schrägverzeichnung aufweist, die ein Quadratgitter zu einer Parallelogrammform ändert Als Folge davon können das Bildwackeln im Fernteii und im Nahteil verringert werden.

Dadurch, daß im Zwischenteil eine Vertikallinie entsprechend demselben Gesetz wie die Änderung der Krümmung zwischen dem optischen Zentrum des Fernteils und dem optischen Zentrum des Nahteils auf dem Hauptmeridian verzeichnet wird, wird der Astigmatismus auf dem Hauptmeridian null, während das Quadratgitter im Randbereich eingestellt wird und dadurch der Astigmatismus und die Verzeichnung des Bildes auf das äußerste verringert werden.

Die vorliegende Erfindung und insbesondere auch ihr im folgenden beschriebenes Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Linse bzw. ein Brillenglas mit progressiv sich verändernder Brechkraft. Die Eigenschaften eines solchen sogenannten Mehrstärken-Brillenglases mit kontinuierlichen Übergängen, die bei Einstärkengläsern und Zweistärkengläsern nicht vorhanden sind, sind folgende. Vor allem, dies betrifft die Herstellung des Glases, besteht nicht seine gesamte Oberfläche aus einer oder mehreren sphärischen Flächenteilen, sondern ist asphärisch. Die Folge davon ist, daß die Genauigkeit der Form auf optischem oder mechanischem Wege schwer zu messen ist und daß auch die Beeinflussung der Genauigkeit der Form aufgrund einer solchen Messung schwierig ist. Bei Verwendung dieser Gläser in einer Brille muß, da die Breite der Klarsichtzone im Zwischenteil schmal ist, unter genauer Berücksichtigung der Konvergenz der Augäpfel die Position von linkem und rechtem Brillenglas eingepaßt werden. F i g. 24 zeigt die Bewegung der Sehlinie auf den Gläsern einer Brille unter der Voraussetzung, daß ein in mittlerer Entfernung befindlicher Gegenstand unter Benutzung der Klarsichtzone im Zwischenteil betrachtet wird. Wenn sich die Sehlinie allmählich von einer horizontal großen Entfernung zu einer handnahen Position bewegt, dann bewegt sich auf dem Glas der Punkt in dem die Sehlinie die Gläser durchsetzt, allmählich von einem Punkt »a« zu einem Punkt »b«, wie in Fig.24 gezeigt, und zwar entsprechend der Konvergenz des Augapfels. Die von diesem Punkt dabei beschriebene Linie schließt einen Winke! von etwa 10° mit der Vertikalen ein. Wenn man andererseits ein Objekt durch den Fernteil oder den Nahteil betrachtet, und insbesondere, wenn man diesen Gegenstand starr ansieht, während man vor ihm das Gesicht bewegt, dann werden im wesentlichen die angrenzende Position der Linie a-a'oder der Linie W auf dem Glas benutzt.

Man erwartet daher, daß es in der angrenzenden Position der Linie a'-a und der Linie b-b' keinen Astigmatismus gibt Die Linie a'-a-b-b' wird als Zentralsehlinie bezeichnet. Bisher wurde beim Mehrstärken-GIas mit kontinuierlichem Übergang längs der Zentralsehlinie eine umbilische Kurve vorgesehen, die Oberfläche im Fernteil und im Nahteil sphärisch gemacht und ein geometrisch bisymmetrisches Glas hergestellt. Ferner war der Hauptmeridian als Symmetrieachse etwa 10° gegenüber der Linie a-b geneigt. Wenn längs der Zentralsehlinie eine umbilische Kurve ausgebildet wird, werden die Gläser geometrisch unsymmetrisch, so daß gesonderte Gläser für das rechte und das linke Auge vorgesehen werden müssen. Dies macht die Kontrolle der Herstellung, das heißt von der Herstellung der Gläser bis zur Fertigstellung der Brille außerordentlich schwierig. Im Fall, daß im Fernteil und im Nahteil sphärische Oberflächen vorgesehen sind, wird die Breite der zwischenliegenden Klarsichtzone außerordentlich gering, so daß die Gläser mit extremer Genauigkeit in die Augen des Brillenträgers angepaßt werden müssen.

Im nachfolgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, bei der die vorgenannten Mangel beseitigt sind und die es gestattet, ein Mehrstärkenglas zu schaffen, das vom Benutzer problemlos benutzt werden kann, vom Hersteller leicht hergestellt werden kann und vom Optiker leicht angepaßt werden kann.

F i g. 25 zeigt die Vc .'deransicht eines Mehrstärkenglases einer solchen Ausführungsform der Erfindung als deren sechste Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist das optische Zentrum des Fernteils A zugleich die geometrische Mitte des Glases, und die Grenzlinie Cl zwischen dem Fernteil und dem Zwischenteil verläuft horizontal. Auch die Grenzlinie C2 zwischen dem Nahteil und dem Zwischenteil ist eine

gerade Linie, deren Randteile ausgehend vom optischen Zentrum B des Nahteils in bezug auf den Hauptmeridian Msymmetrisch nach unten fallen. Das Charakteristische dieser Ausführungsform der Erfindung liegt darin, daß sowohl im Fernteil als auch im Nahteil sphärische Bereiche D bzw. E und asphärische Bereiche D1 bzw. E1 vorgesehen sind. Im Fernteil beträgt die Breite des sphärischen Bereichs D mehr als 2,5 mm vom Hauptmeridian M. Im Außenbereich Di nimmt die Krümmung in Richtung der Horizontalen mit größerem ι ο Abstand vom Hauptmeridian zu. Im Nahteil ist die Breite des sphärischen Bereichs E größer als 1,5 mm vom Hauptmeridian. Im Außenbereich Ei nimmt die Krümmung in Richtung der Horizontalen mit größer werdendem Abstand vom Hauptmeridian M ab. Mit anderen Worten, hat eine den Hauptmeridian rechtwinklig schneidende Schnittlinie Kreisbogenform mit mehr als 2,5 mm vom Hauptmeridian im Fernteil und mehr als 1,5 mm vom Hauptmeridian im Nahteil. Der Krümmungsradius dieser Kreisbogenform ist gleich dem des Hauptmeridians am Schnittpunkt der Schnittlinie mit dem Hauptmeridian.

Außerhalb der Kreisbogenform nimmt der Krümmungsradius im Fernteil mit größer werdendem Abstand vom Hauptmeridian ab, und die Krümmung ist dann nicht mehr kreisbogenförmig. Im Nahteil nimmt der Krümmungsradius mit zunehmendem Abstand zum Hauptmeridian zu, und die Krümmung ist dann nicht mehr kreisbogenförmig.

F i g. 26 zeigt die Änderung der Brechkraft der Oberfläche, das heißt die Änderung von deren Krümmung. F i g. 27 zeigt die Verzeichnung eines durch ,,das Glas gesehenen Quadratgitters. Die gestrichelten !Linien in Fig.27 trennen die in Zusammenhang mit Fig.25 erwähnten Bereiche. In dem der sphärischen . Oberfläche entsprechenden Bereichen von Fernteil und Nahteil wird das Quadratgitter mit einer Vergrößerung entsprechend der jeweiligen Brechkraft vergrößert. Im Seitenteil dieser Bereiche tritt eine normale Verzeichnung auf, deren maximale oder minimale Krümmung bei dieser Ausführungsform, wie durch die Pfeile dargestellt, in Horizontalrichtung und Vertikalrichtung liegt. Im Seitenteil des Fernteils wird das Bild mit größerem Abstand vom Hauptmeridian verzeichnet, und zwar stark horizontal gedehnt, während auf der anderen Seite in jenem Teil des Nahteils das Bild mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian verzeichnet wird, und zwar stark horizontal komprimiert wird, wodurch die Verzeichnung des Bildes im Seitenteil des Glases verringert wird.

F i g. 28 zeigt die Verteilung des Astigmatismus. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besitzt der mit gestrichelten Linien umrundete Bereich in nicht-schraffierten Bereich, das heißt in der Klarsichtzone (nämlich die sphärischen Bereiche des Fernteils und des Nahteils und der Bereich angrenzend an den Hauptmeridian im Zwischenteil) keinen Astigmatismus. Der Astigmatismus in diesen Bereichen ist vielmehr null. In den Seitenbereichen Di und Ei im Fernteil bzw. Nahteil nimmt der Astigmatismus nahezu proportional mit der Zunahme bzw. Abnahme der Krümmung zu.

Nachfolgend sollen die Wirkungen dieser letztbeschriebenen Ausführungsform der Erfindung erläutert werden.

F i g. 29 zeigt die für die Brille aus dem Glas bzw. der Linse gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung herausgeschnittene Form eines Brillenglases. Aus der Linse wird das eigentliche Brillenglas Fherausgeschnitten, das um etwa 10° geneigt ist (siehe F i g. 29), um eine horizontale Sehlinie a an einen Punkt zu setzen, der 2 bis 3 mm über dem optischen Zentrum des Fernteils A auf dem Hauptmeridian liegt. In Fi g. 29 ist die rechte Seite der Nase zugewandt, und die Klarsichtzone und die sphärischen Bereiche sind wie anhand von Fig.28 beschrieben. Durch die vorgesehene Neigung von etwa 10° fallen der Hauptmeridian Mund die oben erwähnte Zentralsehlinie a-b zusammen, was dem Benutzer das Sehen im Zwischenteil angenehm macht.

Die Wirkungen dieser Ausi.: u'gJ ■·- H*>_r Erfindung machen sich auf der Zentralsehlinie im t >.ιίη<_<ι und im Nahteil bemerkbar. Die Zentralsehlinie a'-a-A im Fernteil ist nahezu eingeschlossen in der sphärischen Zone, deren Breite mehr als 2,5 mm vom Hauptmeridian beträgt. Ebenso ist die Zentralsehlinie B-b-b'\-r ^κ'?.Ί<ρί! nahezu im sphärischen Bereich eingeschlossen, dessen Breite mehr als 1,5 mm vom Hauptmeridian beträgt. Dadurch wird der Astigmatismus auf der Zentralsehlinie in diesen beiden Teilen null.

Das Obige wird deutlich, wenn man berücksichtigt, daß bei üblichen Brillengläsern der Abstand zwischen a' und a etwa von 12 bis 15 mm beträgt, der Abstand zwischen b und b'etwa 10 mm beträgt und ferner ein Neigungswinkel von etwa 10° vorhanden ist. Es bedarf keiner Erläuterung, daß, wenn der Astigmatismus auf der Zentralsehlinie, die häufig benutzt wird und für angespanntes Sehen benutzt wird, null ist, die Ermüdung der Augen bei langer Benutzung verringert wird. Darüber hinaus bedarf es bei dieser Erfindung keiner unsymmetrischen Gläser zur Vermeidung des Astigmatismus auf der Zentralsehlinie und, wenn man die rechten Gläser umkehrt, steht für rechts oder links ein einziges Glas zur Verfügung. Dies bedeutet eine erhebliche Verbesserung für die Herstellung der Gläser und deren Überwachung bis zur Fertigstellung der eigentlichen Brillengläser bzw. Brillen.

Wie erwähnt, ändert sich in Seitenteilen des Fernteils und des Nahteils die Krümmung auf Linien, die den Hauptmeridian rechtwinklig schneiden in der genannten Weise, wodurch die Verzeichnung des Bildes im Randteil verringert wird, die Breite der Klarsichtzone im Zwischenteil vergrößert wird und die Anforderungen an die Genauigkeit der Einstellung der Zentralsahlinie a-öund des Hauptmeridians gelockert werden.

Da im Fernteil und im Nahteil die Oberfläche sphärisch ist, wird die Genauigkeit der brechenden Oberfläche der Gläser bei der Herstellung durch die sphärische Kurve dargestellt, die leicht auf optische oder mechanische Weise gemessen werden kann, wodurch die Herstellung der Gläser vereinfacht werden.

Hierzu 12 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mehrstärken-Brillenglas mit einem Fernteil, einem Zwischenteil und einem Nahteil, bei dem sich die Krümmung zwischen dem auf dem Hauptmeridian gelegenen optischen Zentrum des Fernteils und dem auf dem Hauptmeridian gelegenen optischen Zentrum des Nahteils entsprechend einem vorgegebenen Gesetz ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die brechende Oberfläche des Glases durch eine Kurve CCi), die den Hauptmeridian (M)\n dem optischen Zentrum (A)des Fernteils schneidet, und eine Kurve (C2), die den Hauptmeridian im optischen Zentrum (B) des Nahteils schneidet, in die genannten drei Teile unterteilt ist, daß ein Winkel, der zwischen einer Normalen auf die brechende Oberfläche in irgendeinem Punkt irgendeiner Schnittlinie einer beliebigen Ebene parallel zu der den Hauptmeridian enthallenden Ebene nrt der brechenden Oberfläche und der den Hauptmeridian enthaltenden Ebene eingeschlossen wird, im Fernteil und im Nahteil konstant ist, und daß sich dieser Winkel im Zwischenteil nach demselben Gesetz ändert, nach welchem sich die Krümmung zwischen dem optischen Zentrum des Fernteils auf dem Hauptmeridian und dem optischen Zentrum des Nahteils auf dem Hauptmeridian ändert.

2. Mehrstärken-Brillenglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fernteil die Schnittlinie einer zum .Hauptmeridian (M) senkrechten Ebene mit der brechenden Oberfläche bis zu einer Entfernung von wenigstens 2,5 mm vom Hauptmeridian eine Kreisbogenform mit der gleichen Krümmung wie der Hauptmeridian aufweist, während die Form der Schnittlinie im übrigen Bereich von der Kreisbogenform abweicht und ihre Krümmung mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian zunimmt.

3. Mehrstärken-Brillenglas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Nahteil die Schnittlinie einer zum Hauptmeridian senkrechten Ebene mit der brechenden Oberfläche bis zu einer Entfernung von mindestens 1,5 mm vom Hauptmeridian Kreisbogenform mit derselben Krümmung wie der Hauptmeridian besitzt, und daß die Form der Schnittlinie in den übrigen Bereichen von der Kreisbogenform abweicht und ihre Krümmung mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian abnimmt.