WO1986001309A1 - Multifocal lens - Google Patents

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WO1986001309A1
WO1986001309A1 PCT/DE1985/000279 DE8500279W WO8601309A1 WO 1986001309 A1 WO1986001309 A1 WO 1986001309A1 DE 8500279 W DE8500279 W DE 8500279W WO 8601309 A1 WO8601309 A1 WO 8601309A1
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WO
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progressive
area
glass according
additional part
additional
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Application number
PCT/DE1985/000279
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Inventor
Rudolf Barth
Günter GUILINO
Dieter Kalder
Original Assignee
Optische Werke G. Rodenstock
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Publication date
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    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
    • G02C7/061—Spectacle lenses with progressively varying focal power
    • G02C7/063—Shape of the progressive surface
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/06—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses bifocal; multifocal ; progressive
    • G02C7/061—Spectacle lenses with progressively varying focal power
    • G02C7/068—Special properties achieved by the combination of the front and back surfaces

Definitions

  • the invention relates to a multi-strength glass with a base part designed for viewing into the distance, and an additional part designed for viewing into the vicinity according to the preamble of patent claim 1.
  • Multi-strength glasses of the type specified in the preamble of patent claim 1, in which the optical effect has a certain constant value both in the base part and in the additional part are generally known. These glasses have the advantage that both the base part used for viewing into the distance and the additional part used for viewing nearby are relatively large and largely free of disturbing image errors.
  • Such multi-strength glasses also known as two-strength glasses, have the disadvantage that the wearer must still be able to accommodate to a certain extent if, for example, when working at a desk, he is not only reading objects, but also objects that are further away, such as a Have a distance of 1m, want to see clearly.
  • the known progressive glasses either have a comparatively large distant part and a relatively large near part, while the progression zone is practical due to strong distortion in the peripheral areas is not suitable for clear vision, or they represent a compromise solution in which - if the progression zone allows a reasonably distortion-free viewing in intermediate distances - the near part is so small that it is not possible to even use a DIN A4 sheet without a head movement, provided that no loss of vision should be accepted.
  • the distant part is also constricted by an increase in astigmatism, particularly in the lower lateral edge areas.
  • the surface power increases essentially from the center of the glass to the edge of the glass, while it decreases in the lower part of the progression zone and in the vicinity from the center of the glass to the edge of the glass. Accordingly, the increase in refractive power in the edge region is significantly smaller than on the main meridian, ie approximately in the middle of the glass; decrease in other words in the marginal areas th e difference between the distance portion and the near portion.
  • This design principle enables the disturbing astigmatism to be largely distributed over the entire surface, with peak values being "pushed" into the lower lateral areas.
  • the disadvantage is the drop in effectiveness in the near part with a sharp increase in astigmatism at the same time.
  • the width of the near part - if one allows a drop in effectiveness in the near part of 1 dpt - in the region of the so-called near reference point is only about 15 mm. It is therefore no longer possible with these known progressive glasses, for example to have a full view of a newspaper page, so that head movements are required for reading.
  • the part of the progression zone which is suitable for clearly seeing in the intermediate area is reduced to a few millimeters due to the rapidly increasing astigmatism. tight.
  • the known progressive lenses either require a main meridian that is wound from a distance according to the movement of the eye from a distance, or they have to be pivoted, that is, installed with a main meridian rotated by about 6 to 10 in the spectacle frame.
  • This requires a very precise grinding of the glasses into the glasses frame; if this grinding is not carried out exactly, or if the "seat" of the socket changes, incompatibilities can easily occur.
  • the additional segment introduced is comparatively small. It would hardly be possible to enlarge the segment, since otherwise the intersection of the two surfaces, namely the progressive base surface and the segment surface, would be too large. This is a consequence of using a progressive surface with a basic concept as described above has been .
  • the glass described in EU-PS 39 284 shows a leap in the effect in the area through which the spectacle wearer can see when looking at objects located in between distances. This is particularly troublesome, since, as with two- or three-strength glasses, sudden changes in accommodation are required, for example when working at a desk.
  • the invention is based on the object of specifying a spectacle lens which not only has a large distance and near portion, but which also allows undisturbed vision at intermediate distances.
  • This object is achieved according to the invention in that a multi-thickness glass is assumed and this multi-thickness glass is designed in such a way that the additional part has a progressive surface.
  • a large zone of forbearance is understood to mean an area that at least overlooks of a A3 sheet without head movement only possible by moving the eyes.
  • the range of progression should allow clear vision, at least at the visual distances between 0.4 and 1.5 m that are common when working at a desk.
  • the progressive surface of the additional part only has the actual near part and the progression area, these surface parts can be designed much more freely than with a fully used progressive surface which has a distant part, a progressive area and a near part.
  • the multi-strength glass according to the invention has a number of further surprising advantages:
  • the distortion of the progressive area designed according to the invention is also very slight in the progression area.
  • the additional part cannot be made too large, since otherwise the intersection of the two surfaces, i.e. the step between the two surface parts would become too large, the concept according to the invention allows an extraordinarily large additional part without the intersection of the two surfaces becoming large. or in the front surface of the lens - additional parts with a width of up to 45 mm and a height of up to 25 mm are easily possible. The intersection of the two surfaces is nevertheless a maximum of only a few tenths of a millimeter, so that the edge between the individual surface parts is barely visible.
  • the surface power of the additional part can increase continuously from the value of the surface power of the base part to the surface power of the actual near part.
  • the progression begins with a refractive index greater than that of the base part.
  • the area can be calculated in a manner known per se, for example using spline functions, the progression area advantageously being optimized first without taking into account the area properties of the distant part and / or the near part.
  • the progressive spectacle lens according to the invention can moreover be designed without further ado so that the lines of constant effect run largely horizontally in the progression area.
  • FIG. 1 is a plan view of a spectacle lens according to the invention
  • FIG. 3 shows the course of the main meridian of the area indicated in FIG. 2,
  • Fig. 4 shows the area astigamtism of the partially used progressive area
  • Fig. 5 lines same area astigmatism for the area of Figure 2, and
  • Fig. 6 shows the lines of action of an inventive
  • Spectacle lenses in which the area shown in FIG. 2 is used for the additional part.
  • the spectacle lens according to the invention has a convex front surface 1 and a concave inner surface, which can be spherical, toric or atoric, for example. on.
  • a convex front surface 1 In the front surface 1 there is an additional part or segment 2, which is introduced in the manner customary for multi-strength glasses.
  • the segment 2 can be melted down in a spectacle lens made from “silicate glass”; in the case of a spectacle lens made of plastic, it is also possible to use a casting mold in which the surface of the segment 2 is incorporated accordingly.
  • the front surface of the attachment or segment 2 is part of a progressive surface, i.e. the surface refractive power of this surface increases from its upper region 4 towards the lower part 5.
  • the surface refractive power of the base part 3 is essentially constant.
  • the surface of the base part 3 can be spherical or, if necessary, aspherical for the correction of peripheral image errors.
  • the position of a Cartesian coordinate system fixed to glasses is also shown in FIG. 1.
  • the surface power of the base part 3 is dimensioned such that, in conjunction with the surface power of the concave inner surface, it provides the effect required for the respective spectacle wearer to see into the distance.
  • the surface power of the lower part 5, that is to say the actual near part of the spectacle lens, is dimensioned in such a way that, in conjunction with the concave inner surface, it gives the effect required for looking close up.
  • the difference between the two refractive indices is usually referred to as the addition of the spectacle lens.
  • the surface power increases continuously to the substantially constant value of the near part 5.
  • the surface power can be equal to that of the base part 3 or greater than that of the base part 3.
  • FIG. 2 shows a table, in the left part of which the arrow heights p are indicated for surface points (x, y) of the progressive surface, part of which is used for the additional part.
  • the arrow height is understood to mean the distance of a surface point (x, y) from the apex measured in the z direction.
  • the surface power of the progressive surface indicated numerically in FIG. 2 increases from 5.56 D to 7.56 D on the main meridian, ie the so-called addition A is 2.0 D.
  • the refractive index of the multifocal glass is 1.525.
  • the area has been calculated using the formula given in DE-OS 28 14 916.
  • the main meridian is also an umbilical point line.
  • FIG 3 shows the dependence of the radius of curvature R of the main meridian on y for the exemplary embodiment shown.
  • the surface refractive power on the main meridian in the distant part and in the near part is almost constant, and increases in the progression area largely linearly from the value of the distant part to the value of the near part.
  • FIG. 4 shows the surface astigmatism of the front surface according to FIG. 2.
  • the area astigmatism is very large, especially in the distant part outside the main meridian.
  • the area astigmatism is comparatively small and very small in the large near part, i.e. less than 0.5 dpt.
  • BF_ and BJtf in FIGS. 4 to 6 denote the far and near reference point according to DIN 58208.
  • Part of the progressive surface described above is used for the outer surface of the additional part or segment 2.
  • the two signs apply to left and right spectacle lenses.
  • the additional part or segment 2 has the dimensions given in Fig. 1, i.e. the width of the additional part is 40mm while the height of the additional part is 25mm. It is expressly pointed out that these dimensions are only to be understood as examples and that it is possible at any time to use larger additional parts.
  • the surface power of the base part can be 5.56 D, so that the addition of the multifocal glass according to the invention is equal to the addition of the progressive surface that is used in part.
  • the effect of the base part can, however, also be smaller, for example 5.0 dpt, so that the jump in refractive power between the base part and the upper edge of the additional part is approx. 1 dpt. is and thus in the order of magnitude of the residual accommodating capacity of presbyopes.
  • the far part 3 and the near part 5 of the multifocal glass are largely free of astigmatism, i.e. the overall astigmatism in the near part is less than 0.5 dpt. There is still a certain residual astigmatism in the progression area; the part of the progression area in which the astigmatism is less than 1 D along the main meridian is comparatively wide at about 8 mm.
  • Fig. 6 shows the case where the progressive surface has a long-range effect of 5.56 D and a near-range effect of 7.56 D, while the surface power of the base part is 5.0 D.
  • the main meridian is flat and designed as an umbilical point line.
  • the main meridian of which is convoluted and / or not designed as an umbilical point line, but has a certain residual astigmatism at least on part of the main meridian.
  • the multifocal glass according to the invention can also have a different shape of the additional part.
  • the relationship (*) is to be understood as an example; if necessary, other relationships between the coordinate system of the progressive surface and that of the multifocal glass can be selected: for example, a displacement or rotation of the y-axes can also be selected; a pivoted installation will not be necessary in most cases due to the special properties of the surface according to the invention.
  • the additional part in the surface on the outside or to progressively form the fusion surface of an additional segment.
  • the area data of the fusion area must be calculated for the difference between the larger refractive index of the additional segment and the base part.
  • the course of the main meridian can of course also deviate from that shown in FIG. 3: for example, it is possible to use a main meridian whose curvature course shows extreme values in which umbilical point lines run perpendicular to the main meridian.
  • Silicate glass, organic materials and materials with refractive index gradients can be used as the material for the multi-strength glass according to the invention.
  • the production can be carried out in a manner known per se, so that there is no need to go into this in detail.

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Description

M e h r s t ä r k e n g l a
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Mehrstärkenglas mit einem zum Sehen in die Ferne ausgelegten Grundteil, und einem zum Sehen in die Nähe ausgelegten Zusatzteil gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Mehrstärkengläser der im Oberbegriff des Patentan¬ spruchs 1 angegebenen Art, bei denen die optische Wirkung sowohl im Grundteil als auch im Zusatzteil einen bestimmten konstanten Wert hat, sind allgemein bekannt. Diese Gläser haben zwar den Vorteil, daß sowohl der zum Sehen in die Ferne verwendete Grundteil als auch der zum Sehen in die Nähe verwendete Zusatz- teil verhältnismäßig groß und weitgehend frei von störenden Bildfehlern sind. Derartige, auch als Zwei¬ stärkengläser bezeichnete Mehrstärkengläser haben aber den Nachteil, daß der Träger weiterhin in gewissem Umfange akkomodieren können muß, wenn er beispielsweise beim Arbeiten am Schreibtisch nicht nur in Leseentfer¬ nung befindliche Objekte, sondern auch weiter entfernte Objekte, die beispielsweise eine Entfernung von 1m haben, scharf sehen will.
Dieser Nachteil tritt - wenn auch abgeschwächt - auch bei sogenannten Dreistärkengläser auf, die zusätzlich zu dem Grundteil und dem zum Sehen in die Nähe ausge¬ legten Nahteil einen Zwischenteil aufweisen, dessen optische Wirkung das eingeschränkte Akkommodationsver- mögen beim Sehen in Zwischenentfernungen unterstützen soll. Zur Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile von Zwei- bzw. Dreistärkengläsern sind bereits seit langer Zeit sogenannte Progressivgläser vorgeschlagen worden. Diese Gläser weisen eine Fläche auf, deren Wirkung längs eines im wesentlichen senkrechten Haupt¬ meridians ansteigt. In der Regel haben progressive Brillengläser in ihrem oberen Bereich einen Fernteil und in ihrem unteren Teil einen Nahteil, zwischen denen eine Progressionszone vorgesehen ist, in der die Wir¬ kung von der Wirkung des Fernteils auf die Wirkung des Nahteils ansteigt. Idealerweise sollten sowohl der Fernteil als auch der Nahteil möglichst groß sein und die Progressionszone ein ungestörtes Sehen für mittle¬ re Entfernungen erlauben.
Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Forderun¬ gen in der Praxis nicht zu verwirklichen sind: Die bekannten Progressivgläser weisen entweder einen ver¬ gleichsweise großen Fernteil und einen relativ großen Nahteil auf, während die Progressionszone auf¬ grund starker Verzeichnung in den peripheren Bereichen praktisch nicht zum deutlichen Sehen geeignet ist, oder sie stellen eine Kompromißlösung dar, bei der - wenn die Progressionszone ein einigermaßen verzeichnungs¬ freies Sehen in Zwischenentfernu gen erlaubt - der Nahteil so klein ist, daß es nicht möglich ist, auch nur ein DIN A4-Blatt ohne Kopfbewegung zu überblicken, sofern keine Visuseinbußen hingenommen werden sollen. Auch ist der Fernteil durch einen Astigmatismusanstieg insbesondere in den seitlichen unteren Randbereichen eingeengt.
Progressivgläser der erstgenannten Art mit großem Fern- und Nahteil, bei denen die Progressionszone praktisch kein deutliches Sehen erlaubt, sind beispielsweise in der DDR-PS 71 210 beschrieben, während Progressivgläser der zweiten Art, bei denen der Nahteil relativ klein ist, in den US-PSen 2 109 474, 2 878 271 sowie den DE- OSen 20 44 639, 23 36 708, 24 39 127, 30 16 935 und 31 47 952 beschrieben sind. Allen in diesen Druckschriften beschriebenen Flächen liegt dabei folgendes Konzept zugrunde:
Im oberen Teil der Progressionszone und auch in einem Teil des eigentlich als Fernteil vorgesehenen Bereichs nimmt die Flächenbrechkraf von der Glasmitte zum Glasrand hin im wesentlichen zu, während sie im unteren Teil der Progressionszone sowie im Nahteil von der Glasmitte zum Glasrand hin abnimmt. Im Randbereich ist demnach die Brechkraftzunahme wesentlich kleiner als auf dem Hauptmeridian, d.h. etwa in der Glasmitte; anders ausgedrückt verringern sich in den Randbereichen die Unterschiede zwischen Fernteil und Nahteil. Durch dieses Konstruktionsprinzip gelingt es, den störenden Astigmatismus weitgehend über die gesamte Fläche zu verteilen, wobei Spitzenwerte in die unteren seitlichen Bereiche "abgedrängt" werden.. Nachteilig ist aber der Wirkungsabfall im Nahteil bei glerchzeitigem starkem Astigmatismusanstieg. Beispielsweise beträgt die Breite des Nahteils - wenn man einen Wirkungsabfall im Nahteil von 1 dpt zuläßt - im Bereich des sogenannten Nahbe¬ zugspunktes nur noch ca. 15 mm. Damit ist es mit diesen bekannten Progressivgläsern nicht mehr möglich, bei¬ spielsweise eine Zeitungsseite voll zu überblicken, so daß zum Lesen Kopfbewegungen erforderlich sind. Darü- berhinaus ist bei diesen bekannten Progressivgläsern der Teil der Progressionszone, der zum deutlichen Sehen im Zwischenbereich geeignet ist, aufgrund des rasch ansteigenden Astigmatismus auf einige Millimeter ver- engt. Deshalb erfordern die bekannten Progressivgläser entweder einen entsprechend der Augenbewegung von der Ferne zur Nähe gewundenen Hauptmeridian oder sie müssen verschwenkt, d.h. mit einem um etwa 6 bis 10 gedrehten Hauptmeridian in die Brillenfassung eingebaut werden. Dies erfordert ein sehr genaues Einschleifen der Gläser in die Brillenfassung; wenn dieses Einschleifen nicht exakt erfolgt, oder sich der "Sitz" der Fassung ändert, kann es leicht zu Unverträglichkeiten kommen.
Verschiedene Autoren - hierzu wird beispielsweise auf die US-PS 2 878 721, Spalte 1, Zeile 55 f. verwiesen - haben die Vermutung geäußert, daß es aus prinzipiellen Gründen nicht möglich ist, Gläser des vorstehend disku¬ tierten Typs weiter zu verbessern, da ein progressives Brillenglas mit einer progressiven Fläche zwangsläufig einen gewissen Astigmatismus haben muß.
Es ist deshalb in der EU-PS 39 284 vorgeschlagen wor¬ den, in ein Progressivglas der vorstehend näher beschriebenen Art ein zusätzliches Segment einzupres¬ sen bzw. einzubringen, das zumindest zum Teil eine konstante optische Wirkung hat. Hierdurch soll erreicht werden, daß ein größerer Bereich als* bei den bekannten progressiven Flächen so weitgehend bildfehlerfrei ist, daß er ein ungestörtes Sehen in die Nähe erlaubt. Aber auch dieser Vorschlag hat eine Reihe von Nachteilen:
Zum einen ist das zusätzlich eingebrachte Segment vergleichsweise klein. Eine Vergrößerung des Segments dürfte kaum möglich sein, da ansonsten die Verschnei¬ dung der beiden Flächen, nämlich der progressiven Grundfläche und der Segmentfläche zu groß würde. Dies ist eine Folge der Verwendung einer progressiven Fläche mit einem Grundkonzept, wie es vorstehend beschrieben worden ist .
Vor allem aber weist das in der EU-PS 39 284 beschrie- bene Glas einen Sprung in der Wirkung in dem Bereich auf, durch den der Brillenträger beim Blicken auf in Zwischenentfernungen befindliche Objekte sieht. Dies ist besonders störend, da ähnlich wie bei Zwei- bzw. Dreistärkengläsern damit sprunghafte Akkom odationsän- derungen beispielsweise beim Arbeiten am Schreibtisch erforderlich sind.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brillen- glas anzugeben, das nicht nur einen großen Fern-und Nahteil aufweist, sondern das auch ein ungestörtes Sehen in Zwischenentfernungen zuläßt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von einem Mehrstärkenglas gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgegangen wird und dieses Mehrstär¬ kenglas derart ausgebildet wird, daß der Zusatzteil eine progressive Fläche aufweist.
Weiterbildungen der Erfindung sind i"n den Unteransprü¬ chen angegeben.
Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß bei einem Bril¬ lenglas, dessen eine Fläche beispielsweise sphärisch oder torisch • ausgebildet ist, und-dessen andere Fläche einen progressiven Wirkungsanstieg aufweist, nicht gleichzeitig ein großer Fern- und ein großer Nahteil sowie ein zum orientierenden Sehen uneingeschränkt verwendbarer Progressionsbereich realisiert werden können. Hierbei wird unter großer Nachsichtzone ein Bereich verstanden, der zumindest das Überblicken eines DIN A3-Blattes ohne Kopfbewegung nur durch eine Bewegung der Augen möglich macht. Der Progressionsbe¬ reich soll dabei zumindest in den bei Arbeiten am Schreibtisch üblichen Sehentfernungen zwischen 0,4 und 1,5 m deutliches Sehen erlauben.
Die erfindungsgemäße Konzeption, von einem Mehrstärken¬ glas mit einem Zusatzteil auszugehen, der eine progres- sive Fläche aufweist, hat eine Reihe von überraschenden Vorteilen:
Da die progressive Fläche des Zusatzteils nur noch den eigentlichen Nahteil sowie den Progressionsbereich auf- weist, können diese Flächenteile wesentlich freier gestaltet werden als bei einer vollständig verwendeten progressiven Fläche, die einen Fernteil, einen Progres¬ sionsbereich und einen Nahteil aufweist.
Insbesondere ist es gemäß Anspruch 2 möglich, bei der Berechnung der progressiven Fläche des Zusatzteils von der Erkenntnis auszugehen, daß eine progressive Fläche unvermeidlich einen gewissen Astigmatismus aufweisen muß, der nicht nur - wie bei dem beispielsweise durch die DE-AS 20 44 639 repräsentierten Stand der Technik einigermaßen gleichmäßig über die gesamte Fläche ver¬ teilt sein kann, sondern der auch in einen bestimmten Teil der progessiven Fläche verlagert werden kann. Dieser Flächenteil, in den der Astigmatismus der ver- wendeten progressiven Fläche verlagert wird, ist bei den erfindungsgemäßen Mehrstärkenglas vorteilhafter Weise der Fernteil, der ja für den Zusatzteil nicht verwendet wird. Hierdurch wird es möglich", den progres¬ siven Flächenteil, der für den Zusatzteil verwendet wird, so zu gestalten, daß die Progressionsbereich ver¬ gleichsweise breit und weitgehend astigmatismusfrei ist, also ein deutliches Sehen im Zwischenbereich erlaubt. Darüberhinaus erhält man einen großen nahezu astigmatismusfreien Nahteil, der eine praktisch kon- stante Wirkung haben kann (Anspruch 10).
Zusätzlich zu dieser überraschenden Möglichkeit, bei einem Teil einer progressiven Fläche einen weitgehend astigmatismusfreien Übergangsbereich sowie einen großen Nahteil realisieren zu können, hat das erfindungsgemäße Mehrstärkenglas eine Reihe von weiteren überraschenden Vorteilen:
Die Verzeichnung der erfindungsgemäß gestalteten pro- gressiven Fläche ist auch im Progressionsbereich sehr gering.
Während bei dem aus der EU-PS 39 284 bekannten Brillen¬ glas der Zusatzteil nicht allzu groß ausgeführt werden kann, da sonst die Verschneidung der beiden Flächen, d.h. die Stufe zwiscen beiden Flächenteilen, zu groß werden würde, erlaubt die erfindungsgemäße Konzeption einen außerordentlich großen Zusatzteil, ohne daß die Verschneidung der beiden Flächen groß wird: Bei dem erfindungsgemäßen Brillenglas sind - 'auch wenn sich die progressive Fläche gemäß Anspruch 4 in der augenseiti- gen oder in der vorderen Fläche des Brillenglases befindet - Zusatzteile mit einer Breite bis zu 45 mm und einer Höhe bis zu 25 mm ohne weiteres möglich. Die Verschneidung der beiden Flächen beträgt dennoch maxi¬ mal nur wenige zehntel Millimeter, so daß die Kante zwischen den einzelnen Flächenteilen kaum sichtbar ist.
Dennoch ist es ohne weiteres möglich, den progressiven Flächenteil gemäß Anspruch 5 so in die Grundfläche
"einzubetten", daß die prismatischen Wirkungen des Brillenglases im oberen Randbereich des Zusatzteils und in dem daran angrenzenden Bereich des Grundteils im wesentlichen gleich sind, so daß praktisch Bildsprung- freiheit gewährleistet ist. Darüber hinaus ist es sogar möglich, bei geringster Verschneidung die progressive Fläche so in die Grundfläche einzubetten, daß die Tangentialebene des oberen Randes des Zusatzteils auf dem Hauptmeridian gleich der Tangentialebene des an- grenzenden Punktes des Grundteils ist (Anspruch 6).
Die Flächenbrechkraft des Zusatzteils kann dabei von dem Wert des Flächenbrechwerts des Grundteils konti¬ nuierlich auf den Flächenbrechwert des eigentlichen Nahteils zunehmen. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn gemäß Anspruch 7 die Progression mit einem größe¬ ren Brechwert als dem des Grundteils beginnt. Dies hat den Vorteil, daß mit einer progressiven Fläche mit einem vergleichsweise geringen tatsächlichen Progres- sionsanstieg eine wesentliche größere Addition erreicht wird. Die Größe der Bildfehler insbesondere im Progres¬ sionsbereich ist jedoch in etwa proportional zur Addi¬ tion, so daß die Bildfehler des erfindungsgemäßen Glases weiter herabgesetzt werden können, da mit einer kleineren Addition, die die Bildfettler. bestimmt, ein größerer tatsächlicher Wirkungsunterschied erzielt wird.
Die Berechnung der Flächen kann in an sich bekannter Weise beispielsweise mit Spline-Funktionen erfolgen, wobei vorteilhafter Weise zunächst der Progressionsbe¬ reich optimiert wird, ohne daß die Flächeneigenschaften des Fernteils und/oder des Nahteils berücksichtigt werden.
Besonders vorteilhaft sowohl hinsichtlich der Flächen- eigenschaften als auch hinsichtlich der Einfachheit der Berechnung ist es jedoch, periodischen Funktionen zu verwenden, wie sie in der DE-OS 28 14 916 angegeben sind. Auf diese Druckschrift wird im übrigen hinsicht¬ lich aller hier nicht im einzelnen erläuterten Begriffe und Rechenverfahren ausdrücklich Bezug genommen.
Das erfindungsgemäße progressive Brillenglas kann darüberhinaus ohne weiteres so gestaltet werden, daß in dem Progressionsbereich die Linien konstanter Wirkung weitgehend horizontal verlaufen. Zu den Vorteilen dieses Verlaufs der Linien konstanter Wirkung bei einem Glas mit zwei progressiven Flächen bzw. der Linien konstanten Flachenbrechwerts wird auf die DE-AS 26 10 203 verwiesen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend exemplarisch unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf ein erfindungsgemäßes Brillen¬ glas,
Fig. 2 tabellarisch die Pfeilhöhen und Horizontal-Krüm- mungsradien einer progressiven Fläche, die für das erfindungsgemäß ausgebildete Zusatzteil ver¬ wendet wird,
Fig. 3 den Verlauf des Hauptmeridians der in Fig. 2 angegebenen Fläche,
Fig. 4 den Flächenastigamtismus der zum Teil verwendeten progressiven Fläche Fig. 5 Linien gleichen Flächenastigmatismus für die Fläche gemäß Figur 2, und
Fig. 6 die Wirkungslinien eines erfindungsgemäßen
Brillenglases, bei dem die in Fig. 2 angegebene Fläche für den Zusatzteil verwendet wird.
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Fig. 1 zeigt zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus eines erfindungsgemäßen Mehrstärkenglases eine Aufsicht auf ein derartiges Glas. Das erfindungsgemäße Brillen¬ glas weist eine konvexe Vorderfläche 1 und eine konkave Innenfläche auf, die beispielsweise sphärisch, torisch oder atorisch sein kann. auf. In der Vorderfläche 1 befindet sich ein Zusatzteil bzw. Segment 2, das in der bei Mehrstärkengläsern üblichen Weise eingebracht ist. Beispielsweise kann das Segment 2 bei einem aus "Sili- katglas" hergestellten Brillenglas eingeschmolzen sein; bei einem aus Kunststoff hergestellten Brillenglas ist es auch möglich, ein Gießform zu verwenden, in der die Fläche des Segments 2 entsprechend eingearbeitet ist.
Die vordere Fläche des Zusatzteils bzw. Segments 2 ist ein Teil einer progressiven Fläche, d.h. die Flächen- brechkraft dieser Fläche nimmt von ihrem oberen Bereich 4 zu dem unteren Teil 5 hin zu.Die Flächenbrechkraft des Grundteils 3 ist im wesentlichen konstant. Die Fläche des Grundteils 3 kann sphärisch oder gegebenn- falls zur Korrektur peripherer Bildfehler asphärisch sein.
Ferner ist in Fig. 1 die Lage eines Brillenqlasfesten kartesischen Koordinatensystems eingezeichnet. Die Flächenbrechkraft des Grundteils 3 ist so bemessen, daß sie in Verbindung mit der Flächenbrechkraft der konkaven Innenfläche die für den jeweiligen Brillen- träger zum Sehen in die Ferne benötigte Wirkung bereit¬ stellt. Die Flächenbrechkraft des unteren Teils 5, d.h. des eigentlichen Nahteils des Brillenglases ist so bemessen, daß sie in Verbindung mit der konkaven Innen¬ fläche die zum Sehen in die Nähe erforderliche Wirkung ergibt. Die Differenz der beiden Brechwerte wird üblicherweise als Addition des Brillenglases bezeich¬ net. In dem Bereich 4, d.h. dem Progressionsbereich des Zusatzteils 2 nimmt die Flächenbrechkraft kontinuier¬ lich auf den im Wesentlichen konstanten Wert des Nah- teils 5 zu. Im oberen Randbereich des Progressionsbe¬ reichs 4 kann die Flächenbrechkraft dabei gleich der des Grundteils 3 oder größer als die des Grundteils 3 sein.
Im folgenden soll ein numerisches Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit den Fig. 2 bis 6 vorge¬ stellt werden.
Fig. 2 zeigt eine Tabelle, in deren linkem Teil die Pfeilhöhen p für Flächenpunkte (x,y) der progressiven Fläche angegeben sind, von der ein Teil für den Zusatz¬ teil verwendet wird. Unter Pfeilhöhe wird dabei der in z-Richtung gemessene Abstand eines Flächenpunktes (x,y) von dem Scheitelpunkt verstanden.
Die Flächenbrechkraft der in Fig. 2 numerisch angegebe¬ nen progressiven Fläche nimmt auf dem Hauptmeridian von 5.56 dpt auf 7.56 dpt zu, d.h. die sog. Addition A beträgt 2.0 dpt. Der Brechungsindex des Mehrstärkenglases ist 1,525. Die Berechnung der Fläche ist mit dem in der DE-OS 28 14 916 angegebenen Formelsatz vorgenommen worden.
Im rechten Teil der Tabelle sind für diese Flächenpunk¬ te die Horizontal-Krümmungsradien angegeben, d.h. die Krümmungsradien der Schnittlinien, die sich durch den Schnitt von zur x/z-Ebene parallelen Ebene mit der progressiven Fläche 1 ergeben. Wie man sieht, ist das Verhalten der Krümmungsradien genau entgegengesetzt zu dem beispielsweise in der DE-OS 20 44 639 angegebenen.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hauptme¬ ridian der progressiven Fläche eben und liegt in der Flächenmitte (x'=0). Ferner ist der Hauptmeridian eine Nabelpunktlinie.
Fig. 3 zeigt die Abhängigkeit des Krümmungsradius R des Hauptmeridians von y für das dargestellte Ausführungs- beispiel. Wie man sieht, ist die Flächenbrechkraft auf dem Hauptmeridian im Fernteil und im Nahteil nahezu konstant, und nimmt in dem Progressionsbereich weitge¬ hend linear vom Wert des Fernteils auf den Wert des Nahteils zu.
Fig. 4 zeigt den Flächenastigmatismus der Vorderfläche gemäß Fig.2. Wie man sieht, ist der Flächenastigma¬ tismus insbesondere im Fernteil außerhalb des Hauptme¬ ridians sehr groß. In dem etwa von y=+6 bis y=-14 mm reichenden Progressionsbereich ist der Flächenastigma¬ tismus vergleichsweise klein und im großen Nahteil sehr gering, d.h. kleiner als 0,5 dpt.
Mit BF_ und BJtf sind in den Fig. 4 bis 6 der Fern- bzw. der Nahbezugspunkt nach DIN 58208 bezeichnet. Ein Teil der vorstehend beschriebenen progressiven Fläche wird für die äußere Fläche des Zusatzteils bzw. Segments 2 verwendet. Bei dem gezeigten Ausführungsbei- spiel bestehen zwischen dem Brillenglasfesten-Koordi- natensyste (x,y) und dem Koordinatensystem der progressiven Fläche (x1, y*) die folgenden Beziehungen:
(*) x = x' ± 2mm y = y'
Die beiden Vorzeichen gelten dabei jeweils für linke bzw. rechte Brillengläser. Der Zusatzteil bzw. das Segment 2 hat dabei die in Fig.1 angegebenen Abmessun- gen d.h. die Breite des Zusatzteils beträgt 40mm während die Höhe des Zusatzteils 25mm beträgt. Aus¬ drücklich wird darauf hingewiesen, daß diese Abmessun¬ gen nur als Beispiel zu verstehen sind, und das es jederzeit möglich ist, auch größere Zusatzteile zu verwenden.
Diese einfache Beziehung zwischen den beiden Koordina¬ tensystemen wird dadurch möglich, daß die Progressions¬ zone der erfindungsgemäß für den Zusatzteil verwendeten progressiven Fläche im Vergleich mit den Progressions¬ zonen bekannter progressiver Flächen außerordentlich breit ist. Deshalb ist es nicht erforderlich die pro¬ gressive Fläche beim Einbau zu verschwenken.
Die Flächenbrechkraft des Grxndteils kann dabei 5,56 dpt sein, so daß die Addition des erfindungsgemäßen Mehrstärkenglases gleich der Addition der zum Teil verwendeten progressiven Fläche ist. Die Wirkung des Grundteils kann aber auch kleiner, beispielsweise 5,0 dpt sein, so daß der Brechkraftsprung zwischen Grund¬ teil und oberem Rand des Zusatzteils ca 1 dpt. beträgt und damit in der Größenordnung des Restakkomodations¬ vermögens von Presbyopen liegt. Durch die Kombination des Progressionsbereichs und des Nahteils einer pro- gressiven Fläche mit einem Grundteil, dessen Flächen¬ brechkraft kleiner ist als die des (weggeschnittenen) Fernteils der progressiven Fläche erhält man den Vor¬ teil, daß die durch die Addition der progressiven Fläche bestimmten Bildfehler im Progressionsbereich und im Nahteil bei großer tatsächlicher Addition verringert werden.
Fig. 5 zeigt den Gesamtastigmatismus eines erfindungs¬ gemäßen Mehrstärkenglases.
Wie Fig. 5 zeigt, sind der Fernteil 3 und der Nahteil 5 des Mehrstärkenglases weitgehend astigmatismusfrei d.h. der Gesamtastigmatismus im Nahteil ist kleiner als 0,5 dpt. Im Progressionsbereich ist zwar noch ein gewisser Restastigmatismus vorhanden; der Teil des Progressions¬ bereichs, in dem längs des Hauptmeridians der Astigma¬ tismus kleiner als 1 dpt ist, ist jedoch mit ca. 8 mm vergleichsweise breit.
Darüberhinaus ist der Verlauf der Wirkungslinien - wie Fig. 6 zeigt - sehr günstig, da diese insbesondere im Bereich des Hauptmeridians nahezu horizontal verlaufen. Fig. 6 zeigt den Fall, daß die progressive Fläche eine Fernteilwirkung von 5,56 dpt und eine Nahteilwirkung von 7,56dpt hat, während die Flächenbrechkraft des Grundteils 5,0 dpt beträgt.
Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben worden. Bei dem gezeigten Ausüfhrungsbei- spiel ist für den Zusatzteil eine progressive Fläche verwendet worden, deren Hauptmeridian eben und als Nabelpunktlinie ausgebildet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine progressive Fläche für den Zusatzteil 2 zu verwenden, deren Hauptmeridian gewunden und/oder nicht als Nabelpunktlinie ausgebildet ist, sondern einen gewissen Restastigmatismus zu indestens auf einem Teil des Hauptmeridians aufweist.
Auch kann das erfindungsgemäße Mehrstärkenglas eine andere Form des Zusatzteils aufweisen. Die Beziehung (*) ist exemplarisch zu verstehen, bei Bedarf können auch andere Beziehungen zwischen dem Koordinatensystem der progressiven Fläche und dem des Mehrstärkenglases gewählt werden: so kann beispielsweise auch eine Ver¬ schiebung oder Verdrehung der y-Achsen gewählt werden; ein verschwenkter Einbau wird allerdings aufgrund der besonderen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Fläche in den meisten Fällen nicht nötig sein.
Ferner ist es auch mölich, den Zusatzteil in der augenseitlichen Fläche auszubilden oder die Verschmelz¬ fläche eines Zusatzsegmentes progressiv auszubilden. In diesem Falle sind die Flächendaten der Verschmelzfläche für die Differenz des größeren Brechungsindex des Zusatzsegments gegenüber dem Grundteil zu rechnen.
Selbstverständlich kann auch der Verlauf des Hauptmeri¬ dians von dem in Fig. 3 gezeigten abweichen: Beispiels- weise ist es möglich, einen Hauptmeridian zu verwenden, dessen Krümmungsverlauf Extremwerte zeigt, in denen senkrecht zum Hauptmeridian Nabelpunktlinien verlaufen.
Als Material für das erfindungsgemäße Mehrstärkenglas können Silikatglas, organische Materialien und Materia¬ lien mit Brechungsindexgradienten verwendet werden. Die Herstellung kann in an sich bekannter Weise erfol¬ gen, so daß hierauf nicht näher eingegangen werden muß.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Mehrstärkenglas mit einem zum Sehen in die Ferne ausgelegten Grundteil und einem zum Sehen in die Nähe ausgelegten Zusatzteil, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fläche des Zusatzteils aus der Progressionsbereich und dem Nahteil einer progressiven Fläche besteht.
2. Mehrstärkenglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die progressive Fläche, deren Progressionsbereich und Nahteil eine Fläche des Zusatzteils bildet, so ausgebildet ist, daß ihr Flä- chenastigmatismus im wesentlichen im Fernteil konzen¬ triert ist.
3. Mehrstärkenglas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in an sich bekannter Weise in den Grundteil eingeschmolzenes Segment den Zusatzteil bildet, und die progressive Fläche die Verschmelzfläche ist.
4.Mehrstärkenglas nach Anspruchl oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die progessive Fläche des Zusatzteils in der vorderen oder in der augenseiti- gen Fläche des Mehrstärkenglases befindet.
5. Mehrstärkenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die prismatischen Wirkungen des Mehrstärkenglases im oberen Randbereich des Zusatz¬ teils und in dem daran angrenzenden Bereich des Grund¬ teils im wesentlichen gleich sind.
6. Mehrstärkenglas nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptmeridian des -1 -
Zusatzteils ohne Knick im oberen Randbereich in den Grundteil übergeht.
7. Mehrstärkenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des Mehrstär¬ kenglases im oberen Randbereich des Zusatzteils größer ist als die Wirkung im Grundteil.
8. Mehrstärkenglas nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung des Mehrstär¬ kenglases im oberen Randbereich um etwa 1/3 der Addi¬ tion größer als die Wirkung des Grundteils ist.
9. Mehrstärkenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der Schnittlinien von zum Hauptmeridian der progressiven Fläche orthogonalen Ebenen mit der progressiven Fläche des Zusatzteils zumindest in dem Bereich, in dem die Flächenbrechkraft ansteigt, mindestens in der Umgebung des Hauptmeridians abnimmt, wenn die progressive Fläche sich in der Vorderfläche befindet, und zunimmt, wenn sie sich in der augenseitigen Fläche befindet.
10. Mehrstärkenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzteil in seinem unteren Bereich einen nahezu konstante Wirkung hat.
11. Mehrstärkenglas nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der" Zusatzteil in dem Bereich mit nahezu konstanter Wirkung angenähert sphä¬ risch ausgebildet ist.
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