DE3335109C2

DE3335109C2 - Mehrstärken-Brillenglas mit progressiver Brechkraft

Info

Publication number: DE3335109C2
Application number: DE3335109A
Authority: DE
Inventors: Toshihide Shinohara
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1982-09-29
Filing date: 1983-09-28
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2003-09-29
Also published as: GB8520981D0; GB2128361B; FR2533708B1; HK70089A; GB2162964A; US4640593A; GB2162964B; FR2533708A1; JPH0239768B2; SG39788G; GB8325523D0; JPS5958415A; GB2128361A; DE3335109A1; HK69689A

Description

Die Erfindung betrifft ein Mehrstärken-Brillenglas mit progressiver Brechkraft nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der brechenden Fläche auf der konvexen Seite eines Brillenglases zur Darstellung des allgemeinen Aufbaus eines nachfolgend einfach nur noch als Mehrstärken-Brillenglas bezeichneten Mehrstärken-Brillenglases mit progressiver Brechkraft. Der Punkt A ist die optische Mitte eines Fernteils, der Punkt B diejenige eines Nahteils. M ist ein Hauptmeridian, der durch die Mitte des Brillenglases läuft. Der Krümmungsradius des Hauptmeridians M hat im Bereich der Fläche oberhalb des Punkts A den im wesentlichen konstanten Wert R1 und im Bereich der Fläche unterhalb des Punkts B den im wesentlichen konstanten Wert R2. Zwischen den Punkten A und B ändert sich der Krümmungsradius kontinuierlich von R1 nach R2. Da der Kehrwert des Krümmungsradius, nämlich die Krümmung, der Brechkraft an der Fläche des Brillenglases propotional ist, nimmt diese Brechkraft zwischen den Punkten A und B fortschreitend zu, während sie in den beiden Teilen der Fläche oberhalb des Punktes A und unterhalb des Punktes B konstant ist. Dieses Brillenglas hat demnach drei Teile, nämlich einen Fernteil oberhalb des Punktes A, einen Nahteil unterhalb des Punktes B und einen Übergangsteil zwischen den Punkten A und B. Die Differenz zwischen der Brechkraft im Fernteil und derjenigen im Nahteil wird als Zusatzbrechkraft oder Zusatzwirkung bezeichnet und dient als Ausgleich für die Akkomodationsschwäche des Brillenträgers.

Hinsichtlich der optischen Eigenschaften unterscheidet sich solch ein Mehrstärken-Brillenglas von einem typischen Einstärken-Brillenglas durch Astigmatismus und Verzeichnung.

Fig. 2 verdeutlicht die Verteilung des in Dioptrien ausgedrückten Astigmatismus des Brillenglases im Hinblick auf den Gesichtswinkel, das heißt den Winkel der Augendrehung in bezug auf die Augenstellung bei Betrachtung eines auf geradem Weg vor diesem liegenden Objekts. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Astigmatismus in den seitlichen Bereichen des Übergangsteiles des Mehrstärken-Brillenglases größer und das durch diese Bereiche gesehene Bild verschwommen. Allgemein kann man sagen, daß, solange der Astigmatismus eines Brillenglases unter 0,5 dpt liegt, er nicht wahrgenommen wird und den Brillenträger nicht beeinträchtigt. Der Teil des Brillenglases, in welchem der Astigmatismus unter 0,5 dpt liegt, wird Klarsehzone genannt. Das Brillenglas ist so ausgelegt, daß, wenn es an das Auge des Brillenträgers angepaßt ist, die Gesichtlinie nahe dem Punkt A verläuft, wenn ein entfernter Punkt vorne in horizontaler Richtung betrachtet wird. Demzufolge läuft auch eine nachfolgend als optische Achse bezeichnete optische Mittelachse nahe dem Punkt A hindurch. Mit anderen Worten, der Nahteil liegt weit weg von der optischen Achse des Brillenglases, was ein Charakteristikum eines solchen progressiven Mehrstärken-Brillenglases ist. Bei einem typischen Einstärken-Brillenglas blickt der Brillenträger infolge einer entsprechenden Bewegung des Kopfes bei Betrachtung eines nahen Gegenstands genauso wie bei normalem Gebrauch durch den nah der optischen Achse liegenden Teil des Brillenglases. Beim Lesen beispielsweise entspricht der benutzte Bereich bei einem typischen Einstärken-Brillenglas einem Gesichtswinkel von etwa 10°, während dies bei einem progressiven Mehrstärken-Brillenglas 30° bis 40° sind.

Fig. 3 verdeutlicht die Verzeichnung der Abbildung eines quadratischen Gitters, das durch ein solches Mehrstärken-Brillenglas gesehen wird, dessen Fernteil 0 dpt hat. Die Abbildung dieses quadratischen Gitters ist im Randbereich des Übergangsteils verzeichnet. Diese Verzeichnung bewirkt ein Wackeln der Abbildung bzw. einen Bildsprung, wenn der Brillenträger seinen Kopf bewegt.

Ein progressives Mehrstärken-Brillenglas besitzt also einige ihm eigene Nachteile wie eine begrenzte Klarsehzone und ein Bildwackeln. Für diese Brillengläser stellt sich daher das Problem, wie man eine möglichst große Klarsehzone schafft und das Bildwackeln bei einer Bewegung des Kopfes verringert.

Die folgende Beschreibung erläutert den Aufbau der brechenden Fläche herkömmlicher progressiver Mehrstärken-Brillengläser. Es gibt grundsätzlich drei Arten solcher Brillengläser: Eine erste Art, bei der die Fläche im Fernteil und im Nahteil spärisch ist und in beiden Teilen die Klarsehzone groß ist; eine zweite Art, bei der die Fläche im Fernteil und die im Nahteil asphärisch sind, wodurch das Bildwackeln bei einer Kopfbewegung verringert wird; und eine dritte Art, die eine Kombination der beiden erstgenannten Arten darstellt.

Beim Brillenglas der ersten Art ist an jedem Punkt eines Hauptmeridians die Krümmung ρt längs dem Hauptmeridian gleich der Krümmung ρs in Richtung senkrecht zum Hauptmmeridian, da die Fläche im Fernteil und im Nahteil sphärisch ist. Beim Brillenglas der zweiten Art sind die Krümmungen ρt und ρs auf dem Hauptmeridian gleich. Mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian nimmt die in gleiche Richtung wie die Krümmung ρs verlaufende Krümmung im Fernteil fortlaufend zu und im Nahteil allmählich ab. Bei dem Hauptmeridian handelt es sich also um eine ombilische Kurve. Auch beim Brillenglas der dritten Art sind die Krümmungen ρt und ρs auf dem Hauptmeridian gleich.

Die Brechkraft am Hauptmeridian im Fernteil (nachfolgend als Grundkurve bezeichnet) hängt von der Brechkraft im Fernteil und von der Zusatzwirkung ab. Die Brechkraft eines Brillenglases wird in erster Linie von der Brechkraft seiner konvexen Fläche und derjenigen seiner konkaven Fläche bestimmt. Die Relation zwischen der Brechkraft und einer Grundkurve, die im Hinblick auf verschiedene Aberrationen als die beste betrachtet wird, wird aufgrund vieler Analysen durch die Chelning′sche Ellipse dargestellt. Die beste Grundkurve wird sowohl bei einem progressiven Mehrstärken-Brillenglas als auch bei einem Einstärken-Brillenglas durch die Brechkraft des Brillenglases festgelegt. Bei einem Mehrstärken-Brillenglas, das einen Fernteil und einen Nahteil mit konvexen Flächen verschiedener Krümmungen und verschiedener Brechkraft (die Differenz ist gleich der Zusatzwirkung) aufweist, sollte die Grundkurve so festgelegt werden, daß sie im Hinblick auf verschiedene Aberrationen in beiden Teilen am besten ist. Dessen ungeachtet stimmen die beste Grundkurve im Fernteil und die beste Grundkurve im Nahteil (die Brechkraft des Nahteils ist die Summe von Brechkraft im Fernteil und Zusatzwirkung) nicht notwendigerweise überein, da die geforderten Bedingungen für beide Teile unterschiedlich sind. Für den Fernteil wird nämlich gefordert, daß eine zufriedenstellende Sicht im Hinblick auf verschiedene Aberrationen erreicht wird, wenn durch den Teil nahe der optischen Achse (Gesichtswinkel von weniger als 30°) in die Ferne gesehen wird, während für den Nahteil gefordert wird, daß eine zufriedenstellende Sicht erzielt wird, wenn durch den weit von der optischen Achse entfernt liegenden Teil (Gesichtswinkel zwischen 30° und 45°) in die Nähe gesehen wird. Ungeachtet der Tatsache, daß die Brechkraft der konvexen Fläche im Nahteil mit der Zusatzwirkung variiert, ist außerdem die Grundkurve aus Gründen der Herstellung der Brillengläser unabhängig von der Zusatzwirkung konstant.

Bei der Bestimmung der optimalen Grundkurve sollte berücksichtigt werden, daß das Brillenglas umso dünner wird, je kleiner die Grundkurve ist. Dieser Sachverhalt ist bei der Bestimmung der optimalen Grundkurve eines starken Plus-Brillenglases wichtig, das in der Regel dick ist, und ist insbesondere wichtig bei den hier betrachteten Mehrstärken-Brillengläsern, die dicker und schwerer als ein Einstärken-Brillenglas werden, da sie groß sind, damit ein Nahteil mit einer großen Krümmung zur Verfügung steht.

Die Fig. 4 und 5 zeigen Beispiele progressiver Mehrstärken-Brillengläser, wie sie in der US-PS 4 580 883 beschrieben sind.

Die Eigenschaften der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Brillengläser sind: (1) Die brechende Fläche des Brillenglases ist durch Kurven C1 und C2 in einen Fernteil, einen Übergangsteil und einen Nahteil unterteilt. Die Kurve C1 enthält die optische Mitte des Fernteils, die Kurve C2 die optische Mitte des Nahteils. (2) Der Winkel zwischen der den Hauptmeridian enthaltenden Ebene und einer, in einem Schnittpunkt einer zu dieser Ebene parallelen Ebene mit der brechenden Fläche errichteten Normalen auf diese Fläche, ist sowohl im Fernteil als auch im Nahteil konstant, während er sich im Übergangsteil entsprechend der Änderung der Krümmung des Hauptmeridians zwischen der optischen Mitte des Fernteils und derjenigen des Nahteils ändert. Indem die brechende Fläche des Brillenglases so ausgelegt wird, werden Änderungen der Verteilung des Astigmatismus und der Stärke der Verzeichnung fortschreitend und stetig gemacht, so daß der Brillenträger diese Änderungen nicht wahrnimmt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Wirkung einer Grundkurve auf den Astigmatismus des Brillenglases. In den Fig. 4 und 5 ist die Grundkurve 9,0 dpt bzw. 7,5 dpt. Abgesehen von der Grundkurve sind die Faktoren zur Bestimmung der Form der brechenden Fläche wie die Art der Unterteilung der Fläche in einen Fernteil, einen Nahteil und einen Übergangsteil, die Änderung der Krümmung der senkrecht zum Hauptmeridian verlaufenden Schnitte und ähnliches bei beiden Brillengläsern gleich. Bei beiden Brillengläsern ist die Brechkraft im Fernteil +4,5 dpt, während die Zusatzwirkung 2,0 dpt ist. In den Fig. 4 und 5 ist (a) jeweils ein Aufriß der linken Hälfte, der durch den Hauptmeridian unterteilten Fläche des Brillenglases und zeigt die Verteilung des Astigmatismus, während (b) jeweils die Verteilung der Brechkraft Pt des Brillenglases längs dem Hauptmeridian und die Brechkraft Ps in Richtung senkrecht zum Hauptmeridian auf diesem wiedergibt. Die Lage auf der Brillenglasfläche wird in Form des Gesichtswinkels ausgedrückt, und der von der vorderen Gestellebene und dem Gesicht des Brillenträgers gebildete Winkel beträgt 10°. Der Vergleich der Fig. 4 und 5 führt zu folgendem Ergebnis. In bezug auf den Astigmatismus ist das Brillenglas mit einer Grundkurve von 9,0 dpt im Fernteil ersichtlich besser als das andere Brillenglas, während das Brillenglas mit einer Grundkurve von 7,5 dpt hinsichtlich der Punkte auf dem Hauptmeridian im Nahteil besser als das andere Brillenglas ist. Die Breite der Klarsehzone im Nahteil ist bei dem Brillenglas mit der Grundkurve von 9 dpt größer als bei dem anderen. Wenn der Außendurchmesser der Brillengläser 70 mm ist, dann ist deren Dicke in der Mitte, wie in nachfolgender Tabelle aufgeführt:

Grundkurve (dpt)
Dicke in der Mitte (mm)
9,0
9,7
7,5	9,0

Wie diese Tabelle zeigt, überragt das Brilenglas mit einer 7,5 dpt Grundkurve das andere im Hinblick auf die Dicke und die Lichtdurchlässigkeit (Helligkeit).

Wie sich zeigt, erfüllen herkömmliche progressive Mehrstärken-Brillengläser nicht alle an gute Brillengläser gestellten Forderungen.

Aus der EP 0 027 339 A1 ist in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ein Mehrstärken-Brillenglas bekannt, bei dem die Differenz zwischen der Krümmung längs der Hauptmederiankurve und der Krümmung in eine Richtung senkrecht dazu im Übergangsteil und im Nahteil ungleich Null, im Fernteil jedoch gleich Null ist. Auch diese Brille erfüllt nicht alle an gute Brillengläser gestellten Forderungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein solches Mehrstärken-Brillenglas mit besseren Eigenschaften insbesondere hinsichtlich Astigmatismus und Verzeichnung zu schaffen. Hierbei soll das Brillenglas möglichst dünner und leichter sein als bisher.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

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

Fig. 1 den Aufbau der brechenden Fläche eines progressiven Mehrstärken-Brillenglases,

Fig. 2 und 3 die Verteilung von Astigmatismus bzw. Verzeichnung bei einem solchen Brillenglas,

Fig. 4 und 5 die Eigenschaften eines herkömmlichen progressiven Mehrstärken-Brillenglases, bei dem die vorgeschriebene Brechkraft des Brillenglases und die Grundkurve geeignet bzw. ungeeignet sind, wobei die Fig. 4(a) und 5(a) die Verteilung des Astigmatismus und die Fig. 4(b) und 5(b) die Brechkraft entlang des Hauptmeridians, und zwar jeweils in Richtung des Hauptmeridians und senkrecht dazu, wiedereben,

Fig. 6 die Krümmung entlang des Hauptmeridians, und zwar in Richtung des Hauptmeridians und senkrecht dazu, wobei Fig. 6(a) für ein Mehrstärken-Brillenglas nach der Erfindung und Fig. 6(b) für ein solches herkömmlicher Art gelten,

Fig. 7 die Krümmung von senkrecht zum Hauptmeridian verlaufenden Schnittlinien im Fernteil, wobei Fig. 7(a) für ein Mehrstärken-Brillenglas nach der Erfindung und Fig. 7(b) für ein solches herkömmlicher Art gelten,

Fig. 8 die Verteilung des Astigmatismus bzw. die Brechkraft entlang des Hauptmeridians bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 9 den Unterschied im Astigmatismus infolge der asphärischen Oberfläche der konvexen Seite des Brillenglases zwischen einem Brillenglas nach der Erfindung (a) und einem solchen herkömmlicher Art (b),

Fig. 10 den Astigmatismus infolge eines ungeeigneten Zustands von Grundkurve und vorgeschriebener Brechkraft des Brillenglases,

Fig. 11 die Verteilung des Astigmatismus eines anderen progressiven Mehrstärken-Brillenglases, und

Fig. 12 und 13 eine zweite und eine dritte Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf ein Brillenglas mit den in Fig. 10 gezeigten Eigenschaften.

Die erste Ausführungsform der Erfindung geht aus von einem herkömmlichen Brillenglas mit den in Fig. 5 gezeigten Eigenschaften. Fig. 6(a) zeigt die Krümmung des Hauptmeridians bei dieser ersten Ausführungsform der Erfindung, während Fig. 6(b) diejenige des herkömmlichen Brillenglases entsprechend Fig. 5 wiedergibt. In Fig. 6 bedeuten ρt und ρs die Krümmung in Richtung des Hauptmeridians bzw. die Krümmung senkrecht zu diesem.

Wie bereits erwähnt, ist die Hauptmeridian des herkömmlichen progressiven Mehrstärken-Brillenglases spärisch, d. h. eine ombilische Kurve, für die ρt=ρs gilt. Beim erfindungsgemäßen Brillenglas ändert sich dagegen das Verhältnis von ρt und ρs. An den Mittelpunkten von Fernteil und Nahteil ist ρt=ρs. Mit zunehmender Entfernung von diesen Mittelpunkten zum Rand des Brillenglases, in der Zeichnung nach oben im Fernteil und nach unten im Nahteil, nimmt ρt allmählich ab. In den Bereichen oberhalb eines Gesichtswinkels von 30° bzw. unterhalb eines solchen von 50° bleibt ρt konstant. Die Differenz zwischen den beiden Krümmungen Δρ=ρs-ρt ist an den Mittelpunkten von Fernteil und Nahteil 0, nimmt ausgehend von diesen Mittelpunkten nach oben im Fernteil bzw. nach unten im Nahteil zu und wird schließlich konstant. Bezogen auf die Brechkraft beträgt der Krümmungsanstieg oberhalb der Mitte des Fernteils 0,02 dpt/mm und unterhalb der Mitte des Nahteils 0,01 dpt/mm.

Fig. 7 zeigt in einer dreidimensionalen Darstellung, wie sich die Krümmung längs Schnittlinien senkrecht zum Hauptmeridian (dies sei nachfolgend als Krümmung in Horizontalrichtung bezeichnet) im Fernteil des Brillenglases ändert. Fig. 7(a) entspricht dem erfindungsgemäßen Brillenglas, Fig. 7(b) dem herkömmlichen. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ändert sich diese Krümmung in Horizontalrichtung beim herkömmlichen Brillenglas, ausgehend vom Hauptmeridian zum Rand des Brillenglases, bei allen Schnittlinien in ähnlicher Weise, während beim erfindungsgemäßen Brillenglas die Zunahme der Krümmung bei den einzelnen Schnittlinien zum oberen Brillenglasrand hin abnimmt, d. h. die Schnittlinien werden spärisch.

Fig. 8 zeigt den Astigmatismus des soweit beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung. Fig. 8 zeigt, ähnlich wie Fig. 5, die Verteilung des Astigmatismus in der linken Brillenglashälfte und außerdem die Brechkraft an den einzelnen Punkten des Hauptmeridians in Richtung des Hauptmeridians (Vertikalrichtung) sowie senkrecht dazu (Horizontalrichtung).

Bei dem Fig. 8 entsprechenden Brillenglas ist der Astigmatismus, verglichen mit dem von Fig. 5, im Fernteil gering, insbesondere im Bereich nahe des Hauptmeridians. Beim erfindungsgemäßen Brillenglas gibt es demzufolge eine große Klarsehzone. Außerdem ist die Breite der Klarsehzone im Nahteil bei Fig. 8 größer als bei Fig. 5.

Dieses Ergebnis wird wie folgt begründet. Es wird angenommen, daß das Auftreten von Astigmatismus an der Brillenglasoberfläche von zwei Faktoren herrührt, nämlich einmal der Tatsache, daß die brechende Oberfläche auf der konvexen Seite des Brillenglases asphärisch ist (dies wird als asphärischer Oberflächenfaktor bezeichnet).

Der zweite Faktor beruht auf der Grundkurve und wird als Grundkurvenfaktor bezeichnet. Der asphärische Oberflächenfaktor wird dadurch verursacht, daß die Krümmung an allen Stellen der konvexen brechenden Oberfläche richtungsabhängig ist, es sei denn, es handelt sich um eine sphärische Oberfläche, bei der die Krümmungsdifferenz überall 0 ist. Die Größe des asphärischen Oberflächenfaktors wird durch die Differenz zwischen der maximalen Krümmung und der minimalen Krümmung an den einzelnen Punkten der konvexen Oberfläche ausgedrückt. Da die Krümmung der Brechkraft proportional ist, kann die Größe des asphärischen Oberflächenfaktors auch durch die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen Brechkraft, d. h. also durch den Astigmatismus, ausgedrückt werden.

Fig. 9 ist ein Aufriß von Brillengläsern und zeigt die Verteilung des Astigmatismus (a) beim erfindungsgemäßen Brillenglas und (b) beim herkömmlichen Brillenglas. Die Pfeile in der Zeichnung zeigen die Richtung und die Größe der maximalen Brechkraft an einzelnen Punkten.

Der andere Faktor, d. h. der Basiskurvenfaktor, beruht auf einer ungünstigen Kombination der Brechkraft des Brillenglases und der Grundkurve. Selbst wenn die konvexe Oberfläche des Brillenglases sphärisch ist, tritt der Grundkurvenfaktor in dem von der optischen Achse des Brillenglases weit entfernten Bereich auf.

Fig. 10 zeigt den Grundkurvenfaktor im Fernteil und im Nahteil eines Brillenglases mit einer Brechkraft von +4,5 dpt, dessen Grundkurve 7,5 dpt ist. In Fig. 10 werden die Verhältnisse auf gleiche Weise wie in Fig. 9 ausgedrückt. Wie Fig. 10 zeigt, sind die Verteilung des Astigmatismus und die Brechkraft im Fernteil nicht rotationssymmetrisch in bezug auf die optische Achse des Brillenglases, welche durch das optische Zentrum A des Fernteils geht. Dies beruht darauf, daß das in einem Brillengestell befestigte Brillenglas bei praktischem Gebrauch etwas geneigt ist. Der Grundkurvenfaktor im Nahteil ist sehr klein.

Der Astigmatismus des Brillenglases wird durch die Kombination der erwähnten beiden Faktoren beeinflußt. Dabei ist die Richtung des Astigmatismus eine bemerkenswerte Eigenschaft. An Punkten, wo die Richtung der maximalen Brechkraft aufgrund des asphärischen Oberflächenfaktors (die Richtung des asphärischen Oberflächenfaktors) und die aufgrund des Grundkurvenfaktors (die Richtung des Grundkurvenfaktors) senkrecht zueinander sind, subtrahieren sich die von diesen beiden Faktoren herrührenden Astigmatismen, während an Punkten, wo die genannten Richtungen parallel zueinander sind, sich die entsprechenden Astigmatismen addieren.

Dieses Prinzip erläutert die Wirkung der vorliegenden Erfindung. Werden die Fig. 9(a) und 10 überlagert, dann zeigt sich, daß im oberen Teil des Fernteils die Richtung des asphärischen Oberflächenfaktors senkrecht zu der des Grundkurvenfaktors ist. Dadurch ergibt sich erfindungsgemäß die große Klarsehzone im Fernteil gemäß Fig. 8. Im Nahteil ist die Richtung des asphärischen Oberflächenfaktors in der Nähe des Hauptmeridians senkrecht zur Richtung des Grundkurvenfaktors. Mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian im Nahteil wird die Richtung des asphärischen Oberflächenfaktors auf der Kurve u in Fig. 9 ombilisch. Obwohl die Richtung des Astigmatismus im Bereich außerhalb der Kurve u beim erfindungsgemäßen Brillenglas nahezu genauso wie beim herkömmlichen ist, ist doch die Größe des Astigmatismus sehr gering, so daß sich eine größere Klarsehzone als beim herkömmlichen Brillenglas ergibt.

Wie eingangs erwähnt, soll mit dieser Erfindung ein verbessertes progressives Mehrstärken-Brillenglas dadurch geschaffen werden, daß die konvexe brechende Fläche des Brillenglases so gestaltet wird, daß verhindert wird, daß Astigmatismus infolge einer ungeeigneten Kombination von Brechkraft des Brillenglases und ihrer Grundkurve auftritt. Diese konvexe Oberfläche des Brillenglases umfaßt zwei Bestandteile im Hinblick auf den Hauptmeridian und im Hinblick auf die senkrecht zu diesem verlaufende Schnittlinie. Beides soll nachfolgend erläutert werden.

Wenn die Brechkraft eines Brillenglases und dessen Grundkurve nicht in einem günstigen Verhältnis stehen, dann gibt es an jedem Punkt längs des Hauptmeridians einen Unterschied zwischen der Brechkraft in Richtung des Hauptmeridians und derjenigen senkrecht hierzu, d. h., es tritt Astigmatismus auf. Damit dieser Astigmatismus verhindert wird, wird die brechende Oberfläche des Brillenglases längs des Hauptmeridians so ausgelegt, daß der Unterschied zwischen der Krümmung in Richtung des Hauptmeridians und derjenigen senkrecht zu ihm (d. h. der Unterschied zwischen der Brechkraft in senkrechten und parallelen Richtungen zum Hauptmeridian, da Krümmung und Brechkraft proportional sind) an jedem Punkt des Hauptmeridians hinsichtlich des Astigmatismus negativ ist.

Der von einer ungünstigen Beziehung zwischen der Brechkraft des Brillenglases und ihrer Grundkurve hervorgerufene Astigmatismus macht sich unterschiedlich bemerkbar, etwa als Astigmatismus, der einfach mit zunehmendem Abstand von der optischen Achse der Linse zunimmt, als Astigmatismus, der mit zunehmendem Abstand von der optischen Achse zunächst ansteigt und dann abfällt, etc. Daher muß der genannte Unterschied der Krümmung in senkrechter und paralleler Richtung zum Hauptmeridian (nachfolgend einfach als Krümmungsdifferenz bezeichnet) in jedem Punkt des Hauptmeridians, abhängig von der Art des Astigmatismus, bestimmt werden. Wenn diese Bestimmung der Krümmungsdifferenz exakt ausgeführt wird, dann wird der Astigmatismus längs des Hauptmeridians vollkommen beseitigt. Berücksichtigt man die nutzbare Fläche von Brillengläsern, dann wird dieser Krümmungsdifferenz Δρ längs des Hauptmeridians in vorerwähnter Weise wenigstens im Bereich zwischen Punkten von höhstens etwa 15 mm Entfernung von der Mitte des Fernteils und von der Mitte des Nahteils nach oben bzw. nach unten vorgesehen, und insbesondere in dem am häufigsten benutzten Bereich zwischen Punkten von etwa 5 mm Abstand von der Mitte des Fernteils nach oben bzw. der Mitte des Nahteils nach unten. Innerhalb dieses Bereichs nimmt der von einer ungünstigen Beziehung zwischen der Brechkraft des Brillenglases und seiner Grundkurve hervorgerufene Astigmatismus im allgemeinen linear zu, während die Krümmungsdifferenz sich mit der Änderung des Astigmatismus ändert. Allgemein kann man sagen, daß bei einem starken Plusbrillenglas wie der zuvor beschriebenen Ausführungsform an jedem Punkt des Hauptmeridians zwischen der Brechkraft Pt in Richtung des Hauptmeridians und der Brechkraft Ps senkrecht zum Hauptmeridian die Beziehung Pt<Ps besteht. Folglich ist an jedem entsprechenden Punkt die günstige Beziehung zwischen der Krümmung ρt in Richtung des Hauptmeridians und der Krümmung ρs in Richtung senkrecht zum Hauptmeridian ρt<ρs.

Wenn die optische Achse des Brillenglases in der Mitte des Fernteils oder nahe dieser Mitte liegt, dann kann die Mitte des Fernteils als Hauptpunkt der Änderung der Krümmungsdifferenz längs des Hauptmeridans im Fernteil angesehen werden. An diesem Hauptpunkt ist die Krümmungsdifferenz Δρ=0. Die Mitte des Nahteils liegt dagegen um 10 oder mehr mm von der optischen Achse entfernt. Es ist demzufolge erforderlich, daß die Krümmungsdifferenz Δρ in der Mitte des Nahteils Δρ≦0,2 ist, wobei der geeignete Wert im Hinblick auf den Grad der Ungeeignetheit der Grundkurve auszuwählen ist.

Wenn die Krümmungsdifferenz Δρ längs des Hauptmeridians ansteigt, ist es besser, die Krümmung ρt in Richtung des Hauptmeridians zu verringern, während die Krümmung ρs in Richtung senkrecht zum Hauptmeridian konstant bleibt. Hierdurch wird die durchschnittliche Brechkraft des Brillenglases längs des Hauptmeridians annähernd gleich derjenigen an der optischen Achse des Brillenglases.

Der andere Bestandteil der konvexen Oberfläche des Brillenglases, d. h. die Schnittlinien senkrecht zum Hauptmeridian, werden erfindungsgemmäß in folgender Weise ausgebildet. Im Fernteil wird die Schnittlinie so ausgelegt, daß ihre Krümmung mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian zunimmt, wobei der Krümmungsanstieg von Schnittlinie zu Schnittlinie mit zunehmendem Abstand von der Mitte des Fernteils abnimmt. In dem Nahteil wird die Schnittlinie so ausgelegt, daß ihre Krümmung mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian abnimmt, wobei der Krümmungsabfall von Schnittlinie zu Schnittlinie mit zunehmendem Abstand von der Mitte des Nahteils nach unten abnimmt. Durch diese Ausbildung des Nahteils des Brillenglases verläuft die ombilische Kurve u in Fig. 9(a) zum Seitenteil des Brillenglases, je weiter sie nach unten kommt. Dadurch wird die Klarsehzone im Nahteil vergrößert.

Die Änderung der Krümmung der Schnittlinien in beschriebener Weise im Fernteil und im Nahteil ist außerdem vorteilhaft im Hinblick auf die Verringerung der Verzeichnung in verschiedenen Fällen. So wird beispielsweise, wenn bei einem starken Plusbrillenglas der Fernteil in erwähnter Weise ausgestaltet wird, die sogenannte Trommel- oder Kissenverzeichnung, bei der die Abbildung im oberen Teil des Brillenglases seitlich gedehnt wird (ein Charakteristikum der Pluslinse), reduziert. Andererseit wird, wenn bei einem starken Minusbrillenglas, dessen Nahteil in der oben erwähnten Weise ausgestaltet wird, die sogenannte Tonnenverzeichnung, bei der die Abbildung im unteren Teil des Brillenglases schmaler wird (ein Charakteristikum der Minuslinse), reduziert.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Beispiel für herkömmliche Brillengläser, die vom Anmelder der vorliegenden Anmeldung in der schon eingangs erwähnten amerikanischen Patentanmeldung No. 06/327,288 beschrieben wurden. Bei einem solchen Brillenglas entsprechend Fig. 11 besitzen sowohl der Fernteil als auch der Nahteil sphärische Oberflächen. Die Grundkurve ist 7,5 dpt und die vorgeschriebene Brechkraft 4,5 dpt.

Fig. 12 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der das erfindungsgemäße Prinzip auf ein Brillenglas nach Fig. 11 angewendet wurde. Bei dieser Ausführungsform ändern sich die Krümmungen ρt und ρs in Vertikalrichtung und in Horizontalrichtung längs des Hauptmeridians im Fernteil in gleicher Weise wie bei der beschriebenen ersten Ausführungsform. Die zum Hauptmeridian normalen Schnittlinien sind im gesamten Fernteil spärische Kurven. Vergleichen mit dem herkömmlichen Brillenglas in Fig. 11 ist der Astigmatismus angrenzend an den Hauptmeridian im Fernteil erheblich reduziert und dadurch bei dieser Ausführungsform die Klarsehzone vergrößert.

Fig. 13 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind zusätzlich zu der bei der Ausführungsform von Fig. 12 vorgenommenen Modifikation die zum Hauptmeridian normalen Schnittlinien in folgender Weise weiter modifiziert.

Im Fernteil ist die zum Hauptmeridian normale Schnittlinie am untersten Ende des Fernteils spärisch. Mit allmählicher Aufwärtsbewegung werden diese Schnittlinien asphärisch, wobei die Krümmung jeweils mit zunehmendem Abstand vom Hauptmeridian abnimmt. Ein so ausgebildetes Brillenglas besitzt eine im Vergleich zu Fig. 12 noch größere Klarsehzone. Der Grund hierfür ist aufgrund der weiter oben im Hinblick auf die erste Ausführungsform gegebenen Erläuterung des asphärischen Oberflächenfaktors und des Grundkurvenfaktors des Astigmatismus leichter zu verstehen.

Wie oben beschrieben, beruht der Astigmatismus einer Linse bzw. eines Brillenglases auf verschiedenen Sehzuständen, die progressiven Mehrstärken-Brillengläsern eigen sind (z. B. Unterschiede im Gesichtswinkel und in der Sehentfernung bei Benutzung des Fernteils oder Benutzung des Nahteils) sowie auf einer ungeeigneten Kombination von Brechkraft und Grundkurve des Brillenglases, die auftritt, wenn eine Grundkurve zu bestimmen ist, die für Brillengläser mit jeweils unterschiedlicher Zusatzwirkung gleich ist, oder wenn das Brillenglas dünner gemacht werden soll oder ähnliches.

Erfindungsgemäß wird dieser Astigmatismus ebenso wie die Verzeichnung erheblich verringert, so daß eine große Klarsehzone geschaffen wird. Insbesondere für den Fall, daß ein Brillenglas zur Korrektur einer starken Hyperopie verschrieben ist, liefert die Erfindung ein proressives Mehrstärken-Brillenglas, das selbst wenn es dünner und leichter gemacht wird, visuell zufriedenstellend ist.

Es sei betont, daß der hier benutzte Begriff "Brillengläser" Kunststofflinsen für Brillen einschließt.

Claims

1. Mehrstärken-Brillenglas mit progressiver Brechkraft, bei dem
eine brechende Oberfläche als Gleitsichtfläche in einen Fernteil mit im wesentlichen konstantem Krümmungsradius, einen Übergangsteil mit sich änderndem Krümmungsradius und einen Nahteil mit im wesentlichen konstantem Krümmungsradius unterteilt ist,
auf einer im wesentlichen vertikal durch die Mitte des Glases verlaufenden Hauptmeridiankurve (M) eine optische Mitte (A) des Fernteils am unteren Ende der Hauptmeridiankurve (M) im Fernteil liegt, während eine optische Mitte des Nahteils am oberen Ende der Hauptmeridiankurve in Nahteil liegt,
die Zusatzwirkung gegeben ist durch die nach einem vorgeschriebenen Gesetz erfolgende Änderung der Krümmung der Hauptmeridiankurve auf der Gleitsichtfläche zwischen der optischen Mitte des Fernteils und derjenigen des Nahteils, und an jedem Punkt der Hauptmeridiankurve in wenigstens einem Teil des Fernteils und/oder in wenigstens einem Teil des Nahteils die Differenz (Δρ) zwischen der Krümmung (ρt) längs der Hauptmeridiankurve und der Krümmung (ρs) in einer Richtung senkrecht zur Hauptmeridiankurve ungleich Null ist
dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz Δρ im Übergangsteil Null ist.

2. Brillenglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz (Δρ) der Krümmungen auf dem Hauptmeridian im Bereich von der optischen Mitte des Fernteils bis zu einem wenigstens 5 mm darüberliegenden Punkt sowie im Bereich von der optischen Mitte des Nahteils bis zu einem wenigstens 5 mm darunterliegenden Punkt fortlaufend zunimmt.

3. Brillenglas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz Δρ der Krümmungen linear ansteigt.

4. Brillenglas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung ρt mit zunehmendem Abstand von der optischen Mitte des Fernteils oder der optischen Mitte des Nahteils abnimmt, während die Krümmung ρs konstant bleibt.

5. Brillenglas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fernteil die zur Hauptmeridiankurve senkrechten Schnittlinien eine mit zunehmendem seitlichen Abstand von der Hauptmeridiankurve längs der Schnittlinie zunehmende Krümmung aufweisen, wobei der Krümmungszuwachs mit zunehmender Entfernung der Schnittlinie von der optischen Mitte des Fernteils abnimmt.

6. Brillenglas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Nahteil die zur Hauptmeridiankurve senkrechten Schnittlinien eine mit zunehmendem seitlichen Abstand von der Hauptmeridiankurve abnehmende Krümmung aufweisen, wobei der Grad der Krümmungsabnahme mit zunehmendem Abstand der Schnittlinie von der optischen Mitte des Nahteils abnimmt.

7. Brillenglas nach einem der Ansprüche 2, 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Übergangsteils ein Winkel, der gebildet wird von einer Normalen auf die Oberfläche in jedem Punkt einer Schnittlinie der brechenden Oberfläche mit einer beliebigen Ebene, die parallel zu der die Hauptmeridiankurve enthaltenden Ebene liegt, und von der die Hauptmeridiankurve enthaltenden Ebene, sich zwischen der optischen Mitte des Fernteils und der optischen Mitte des Nahteils in gleicher Weise wie die Brechkraft längs der Hauptmeridiankurve ändert.

8. Brillenglas nach einem der Ansprüche 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Fernteil die zur Hauptmeridiankurve senkrechten Schnittlinien sphärisch sind.

9. Brillenglas nach einem der Ansprüche 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Nahteil die zur Hauptmeridiankurve senkrechten Schnittlinien sphärisch sind.

10. Brillenglas nach einem der Ansprüche 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Fernteil die zur Hauptmeridiankurve senkrechten Schnittlinien am unteren Ende des Fernteils sphärisch sind und nach oben allmählich in Kurven übergehen, deren Krümmung mit dem seitlichen Abstand von der Hauptmeridiankurve zunimmt.