WO1995012832A1 - Brillenglas mit progressiver wirkung - Google Patents

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WO1995012832A1
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Herbert Pfeiffer
Helmut Altheimer
Walter Haimerl
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Optische Werke G. Rodenstock
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    • G02C7/068—Special properties achieved by the combination of the front and back surfaces

Definitions

  • the invention relates to a spectacle lens with a progressive effect according to the preamble of patent claim 1.
  • Eyeglass lenses with a progressive effect according to the preamble of claim 1 are known for example from DE 30 16 935 C2, DE-PS 1 145 820 or GB-PS 775 007.
  • the surface astigmatism which is inevitably present on a surface with varying surface power is rather regarded as a side effect that is to be accepted, the amount of which is at least on the main meridian or the main line a physiologically disturbing value should not exceed; in this regard, reference is made to the already mentioned DE 30 16 935 C2 or EP 0 027 339 A2. It has even often been proposed to design the main meridian as a navel line, ie as a line on which the surface astigmatism is zero; for this purpose, reference is made, for example, to DE-AS 20 44 639 or DE-PS 28 14 936.
  • the astigmatic effect required for the correction is achieved only by the formation of the second surface:
  • the second surface is then used designed as a toric or atoric surface (see, for example, DE 30 16 936 C2).
  • the invention is based on the basic idea of a spectacle lens with a progressive effect, which has at least one surface with a changing surface refractive power such that, starting from at least one area in which the effect of the spectacle lens is at least approximately constant, the effect of the spectacle lens extends along a line (if referred to as the main line) changes, which can be lying or winding in one plane, and on which a prescribable astigmatism is not identical to zero dpt, to develop in such a way that there are no disturbing variations in the amount and the axis position of the overall astigmatism.
  • a line if referred to as the main line
  • a spectacle lens according to the invention is specified in claim 1.
  • the surface astigmatism on the main line does not only have a specific one
  • the axis position of an astigmatic eye changes when the eye is lowered. This can be taken into account by a corresponding (corrective) rotation of the axis position of the surface astigmatism.
  • the amount and axis position of the surface astigmatism possible through the design according to the invention takes place under physiological aspects known per se.
  • the main meridian or the main line Due to the inventive design of the main meridian or the main line, it is preferred, however, if at least the main part of the astigmatism serving for correction purposes is applied by the surface astigmatism of the surface with changing surface refractive power.
  • the second surface can also have an astigmatic effect in particular as an atoric surface, ie as a surface with non-circular main sections (claim 5).
  • the main line can not only exist in the so-called progression zone, it can also continue in the so-called distant part and / or the near part (claim 6).
  • Curves (claim 7) or flat curves (claim 8) can be used as main line in a manner known per se in space.
  • flat curves it is a characteristic of the invention that the normal vector of the plane in points on the main line does not lie in the plane of the main meridian curve.
  • a possible embodiment of a spectacle lens according to the invention is specified in claim 10:
  • the main line and the area surrounding it can be specified by the projection according to the projection f 1 (y) of the main line onto the x, y plane from a physiological point of view by minimizing it of the following objective function.
  • a v (y), H v (y) and ⁇ v (y) are the given surface properties along the main line and
  • the tables show five exemplary embodiments for surfaces according to the invention with different axial positions, namely 0 ° or 180 °, 30 °, 45 °, 60 ° and 90 °. Only one stripe along the main winding meridian is given for each surface. If this strip is defined according to the invention, the remaining area can be calculated in a manner known per se, starting from the strip along the main meridian.
  • x, y and z are the coordinates of a Cartesian coordinate system which is selected such that the y-axis runs in the vertical direction (in the use position of the spectacle lens) and the x-axis runs in the horizontal direction.
  • the zero point of the coordinate system is generally not on the surface but on the projection of the main line on the y, z plane.
  • the z coordinate thus indicates the distance of the surfaces from the x, y plane, i.e. the distance of a surface point with the coordinates x and y from a plane.
  • the coordinates xO and zO of points on the main line of the lens are given in the first three columns for y values from +36 mm to -36 mm.
  • Kh in Dpt
  • the four functions xO (y), zOy), Delta (y) and Kh (y) clearly determine the surface properties of an infinitesimal stripe along the main line. Conversely, the functions zO (y), delta (y) and Kh (y) are clearly determined by specifying the course of the surface refractive index DOv (y), the surface astigmatism Astv (y) and the axis position.
  • the default values can be adhered to with great agreement along the main line.

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Abstract

Beschrieben wird ein Brillenglas mit progressiver Wirkung, das wenigstens eine Fläche mit sich derart ändernder Flächenbrechkraft aufweist, daß ausgehend von mindestens einem Bereich, in dem die Wirkung des Brillenglases zumindest annähernd konstant ist, sich die Wirkung des Brillenglases längs wenigstens einer Linie (i.f. als Hauptlinie bezeichnet) ändert, die in einer Ebene liegend oder gewunden sein kann, und auf der ein vorgebbarer Astigmatismus nicht identisch Null dpt vorhanden ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Flächenastigmatismus auf der Hauptlinie nicht nur einen bestimmten Betrag, sondern auch eine derartige längs der Hauptlinie in der Regel nicht konstante Achslage hat, daß der unter Berücksichtigung des Astigmatismus schiefer Bündel resultierende Gesamtastigmatismus des Strahlenbündels nach der augenseitigen Fläche längs der Hauptlinie nahezu konstant oder nach physiologischen Anforderungen variabel sowohl bezüglich Betrag als auch Achslage ist.

Description

Brillenglas mit progressiver Wirkung
B e s c h r e i b u n g
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf ein Brillenglas mit progressiver Wirkung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Brillengläser mit progressiver Wirkung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind beispielsweise aus der DE 30 16 935 C2, der DE-PS 1 145 820 oder der GB-PS 775 007 bekannt.
Bei den aus der Patentliteratur bekannten und/oder auf Markt erhältlichen Brillengläsern mit progressiver Wirkung wird der auf einer Fläche mit variierender Flächenbrechkraft unweigerlich vorhandene Flächenastigmatismus eher als in Kauf zu nehmende Begleiterscheinung betrachtet, deren Betrag zumindest auf dem Hauptmeridian bzw. der Hauptlinie einen physiologisch störenden Wert nicht überschreiten sollte; hierzu wird auf die bereits genannte DE 30 16 935 C2 oder EP 0 027 339 A2 verwiesen. Häufig ist sogar vorgeschlagen worden, den Hauptmeridian als Nabellinie auszubilden, d.h. als Linie, auf der der Flächenastigmatismus Null ist; hierzu wird exemplarisch auf die DE-AS 20 44 639 oder die DE-PS 28 14 936 verwiesen. Der Achslage des Astigmatismus wird in diesen Druckschriften keine Aufmerksamkeit gewidmet. Offensichtlich wird hingenommen, daß sich die Achslage des Flächenastigmatismus nach Flächen-theoretischen und nicht nach physiologischen Gesichtspunkten einstellt: Da sich der Gesamtastigmatismus durch die geometrische Addition des Flächenastigmatismus und des Astigmatismus schiefer Bündel ergibt, kann die Achslage des Gesamtastigmatismus längs des Hauptmeridians bzw. der Hauptlinie (die in etwa der Hauptblicklinie folgen kann) variieren, so daß sich eine das deutliche Sehen behindernde Variation der Achslage des Gesamtastigmatismus längs des Hauptmeridians bzw. längs der Hauptlinie ergibt.
Soll nun mit den bekannten progressiven Flächen ein Brillenglas mit einer torischen bzw. astigmatischen Wirkung realisiert werden, die zu Korrektionszwecken geeignet ist, so wird die zur Korrektion benötige astigmatische Wirkung ausschließlich durch die Ausbildung der zweiten Fläche erzielt: In diesen Fällem wird dann die zweite Fläche als torische bzw. atorische Fläche (vgl. z.B. die DE 30 16 936 C2) ausgebildet.
Lediglich in der eingangs genannten DE-PS 1 145 820 ist eine Fläche beschrieben, deren Flächenastigmatismus einen konstanten Betrag über die gesamte Fläche hat, so daß unter Berücksichtigung der zweiten Fläche ein Brillenglas mit einem bestimmten Astigmatismus entsteht, der auch Korrektionszwecken dienen kann. Bei diesem bekannten Brillenglas ist die Achslage des Flächenastigmatismus der progressiven Flächen längs des ebenen Hauptmeridians konstant, nämlich 0° bzw 90°. Eine hiervon abweichende Achslage muß damit über die zweite Fläche realisiert werden, wobei sich bei Verwendung einer torischen zweiten Fläche dennoch unter
Berücksichtigung des Astigmatismus schiefer Bündel ein physiologisch gegebenenfalls störende Variation des Gesamtastigmatismus ergibt.
Beschreibung der Erfindung
Der Erfindung liegt der Grundgedanke zugrunde, ein Brillenglas mit progressiver Wirkung, das wenigstens eine Fläche mit sich derart ändernder Flachenbrechkraft aufweist, daß ausgehend von mindestens einem Bereich, in dem die Wirkung des Brillenglases wenigstens annähernd konstant ist, sich die Wirkung des Brillenglases längs einer Linie (i.f. als Hauptlinie bezeichnet) ändert, die in einer Ebene liegend oder gewunden sein kann, und auf der ein vorgebbarer Astigmatismus nicht identisch Null dpt vorhanden ist, derart weiterzubilden, daß sich keine störende Variationen des Betrags und der Achslage des Gesamtastigmatismus ergeben.
Ein erfindungsgemäßes Brillenglas ist im Anspruch 1 angegeben. Erfindungsgemäß weist der Flächenastigmatismus auf der Hauptlinie nicht nur einen bestimmten
Betrag, sondern auch eine derartige längs der Hauptlinie in der Regel nicht konstante Achslage auf, daß der unter Berücksichtigung des Astigmatismus schiefer Bündel resultierende Gesamtastigmatismus des Bündels nach der augenseitigen Fläche längs der Hauptlinie nahezu konstant oder nach physiologischen Anforderungen gestaltet sowohl bezüglich Betrag als auch Achslage ist. Bei dem erfindungsgemäßen Glas ist es also im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, nicht nur einen bestimmten Betrag des wenigstens über einen Teil der Hauptlinie von 0 dpt verschiedenen Flächenastigmatismus vorzugeben, sondern auch die Achslage des
Flächenastigmatismus vorzugeben. Beispielsweise ändert sich nach der Listingschen Regel die Achslago eines astigmatischen Auges bei Blicksenkung. Dem kann durch eine entsprechende (korrigierende) Drehung der Achslage des Flächenastigmatismus Rechnung getragen werden.
Die durch die erfindungsgemäße Ausbildung mögliche Vorgabe von Betrag und Achslage des Flächenastigmatismus erfolgt unter an sich bekannten physiologischen Gesichtspunkten.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 folgende.
Im Anspruch 2 ist angegeben, daß lediglich eine Fläche zur Wirkungsanderung beiträgt, die andere Fläche kann also in herkömmlicher Weise als sogenannte Rezeptfläche mit sphärischer oder torischer Wirkung ausgebildet sein.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Hauptmeridians bzw. der Hauptlinie ist es jedoch bevorzugt, wenn gemäß Anspruch 3 zumindest der Hauptteil des zu Korrektionszwecken dienenden Astigmatismus durch den Flächenastigmatismus der Fläche mit sich ändernder Flachenbrechkraft aufgebracht wird.
Hierdurch ist es möglich, daß die zweite Fläche immer eine rotationssymmetrische Fläche ist (Anspruch 4).
Selbstverständlich kann aber auch gemäß Anspruch 5 die zweite Fläche eine astigmatische Wirkung haben und insbesondere als atorische Fläche, d.h. als Fläche mit nicht kreisförmigen Hauptschnitten ausgebildet sein (Anspruch 5).
Die Hauptlinie kann nicht nur in der sogenannten Progressionszone existieren, sie kann sich auch in den sogenannten Fernteil und/oder den Nahteil fortsetzen (Anspruch 6).
Als Hauptlinie können in an sich bekannter Weise im Raum gekrümmte Kurven (Anspruch 7) oder ebene Kurven (Anspruch 8) verwendet werden. Bei ebenen Kurven ist es ein Kennzeichen der Erfindung, daß der Normalenvektor der Ebene in Punkten auf der Hauptlinie nicht in der Ebene der Hauptmeridiankurve liegt.
Im Anspruch 10 ist eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brillenglases angegeben:
Zur Vorgabe nicht nur eines Wertes des Flächenastigmatismus, sondern auch der Achslage des Flächenastigmatismus längs der Hauptlinie kann die Hauptlinie und der sie umgebende Bereich nach Vorgabe der Projektion f1(y) der Hauptlinie auf die x,y-Ebene unter physiologischen Gesichtspunkten durch die Minimierung der folgenden Zielfunktion erhalten werden.
Figure imgf000007_0001
wobei Av(y), Hv(y) und∊v(y) die vorgegebenen Flächeneigenschaften entlang der Hauptlinie sind und
A(y) : Flichenaβtigmatisunu
H{y) : Flichenbrechwert
∊(y) : Achslage des Flichenastigmatismus bezüglich der
Horizontalebene Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen für die Achslagen 0, 30, 45, 60 und 90° näher beschrieben.
Figure imgf000008_0001
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000010_0001
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Figure imgf000012_0001
In den Tabellen sind fünf Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäße Flächen mit unterschiedlicher Achslage, nämlich 0° bzw. 180°, 30°, 45°, 60° und 90° angegeben. Dabei ist für jede Fläche jeweils nur ein Streifen entlang des gewundenen Hauptmeridians angegeben. Ist dieser Streifen erfindungsgemäß festgelegt, so kann die restliche Fläche in an sich bekannter Weise ausgehend von dem Streifen entlang des Hauptmeridians berechnet werden.
In den Tabellen bedeuten im einzelnen: x, y und z sind die Koordinaten eines kartesischen Koordinatensystems, das so gewählt ist, daß die y-Achse in vertikaler Richtung (in Gebrauchsstellung des Brillenglases) und die x-Achse in horizontaler Richtung verlaufen. Der Nullpunkt des Koordinatensystems liegt im allgemeinen nicht auf der Fläche, sondern auf der Projektion der Hauptlinie auf die y, z-Ebene. Die z-Koordinate gibt damit den Abstand der Flächen von der x, y-Ebene an, d.h. den Abstand eines Flächenpunktes mit den Koordinaten x und y von einer Ebene.
In den fünf Tabellen sind in den jeweils ersten drei Spalten für y-Werte von +36 mm bis -36 mm die Koordinaten xO und zO von Punkten auf der Hauptlinie des Brillenglases angegeben. Die vierte Spalte gibt die Steigung Delta (in Grad) der Horizontalschnitte y=const. bezüglich der x-Achse als Funktion der Koordinate y an , während die fünfte Spalte die Krümmung Kh (in Dpt) der Horizontalschnitte im Schnittpunkt (xO, zO) mit der Hauptlinie nngibt. In den Spalten 6 folg. sind ferner folgende Werte angegeben:
DOv Vorgabewerte für den Flächenbrechwert auf der
Hauptlinie in Dpt.
DO tatsächlicher Flächenbrechwert auf der Hauptlinie
Astv Vorgabewert für den Flächenastigmatismus auf der Hauptlinie in Dpt.
Ast tatsächlicher Flächenastigmatismus auf der
Hauptlinie
Achse tatsächliche Achslage in Grad.
Die vier Funktionen xO(y), zOy), Delta(y) und Kh(y) bestimmen die Flächeneigenschaften eines infinitesimalen Streifens entlang der Hauptlinie eindeutig. Umgekehrt sind die Funktionen zO(y), Delta (y) und Kh(y) eindeutig durch die Vorgabe des Verlaufs des Flächenbrechwertes DOv(y), des Flächenastigmatismus Astv(y) und der Achslage bestimmt.
Wie den Tabellen zu entnehmen ist, können bei dem erfindungsgemäßen Brillenglas die Vorgabewerte längs der Hauptlinie mit großer Übereinstimmung eingehalten werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Brillenglas mit progressiver Wirkung, das wenigstens eine Fläche mit sich derart ändernder Flachenbrechkraft aufweist, daß ausgehend von mindestens einem Bereich, in dem die Wirkung des Brillenglases zumindest annähernd konstant ist, sich die Wirkung des Brillenglases längs wenigstens einer Linie (i.f. als Hauptlinie bezeichnet) ändert, die in eineber Ebene liegend oder gewunden sein kann, und auf der ein vorgebbarer Astigmatismus nicht identisch Null dpt vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächenastigmatismus auf der Hauptlinie nicht nur einen bestimmten Betrag, sondern auch eine derartige längs der Hauptlinie in der Regel nicht konstante Achslage hat, daß der unter
Berücksichtigung des Astigmatismus schiefer Bündel resultierende Gesamtastigmatismus des Strahlenbündels nach der augenseitigen Fläche längs der Hauptlinie nahezu konstant oder nach physiologischen Anforderungen variabel sowohl bezüglich Betrag als auch Achslage ist.
2. Brillenglas nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß lediglich eine Fläche zur Wirkungsänderung beiträgt.
3. Brillenglas nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Hauptteil des zu Korrektionszwecken dienenden Astigmatismus durch den Flächenastigmatismus der Fläche mit sich ändernder Flachenbrechkraft aufgebracht wird.
4. Brillenglas nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche eine rotationssymmetrische Fläche ist.
5. Brillenglas nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche eine Fläche mit astigmatischer Wirkung und insbesondere eine atorische Fläche ist.
6. Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hauptlinie, längs der der Gesamtastigmatismus sowohl bezüglich Betrag als auch Achslage konstant ist, auch in dem bzw. den Bereichen mit zumindest annähernd konstanter Wirkung existiert.
7. Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlinie in etwa mit der Hauptblicklinie zusammenfällt, die das Auge bei Blicksenkung beschreibt.
8. Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptlinie eine in einer Ebene liegende Kurve (Hauptmeridian) ist.
9. Brillenglas nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in einer Ebene liegende Hauptlinie der Normalenvektor der
Tangentialebene in Punkten auf der Hauptlinie bis auf endlich viele Punkte nicht in der Ebene der Hauptmeridiankurve liegt.
10. Brillenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe nicht nur eines Wertes des Flächenastigmatismus, sondern auch der Achslage des Flächenastigmatismus längs der Hauptlinie die Hauptlinie und der sie umgebende Bereich nach
Vorgabe der Projektion f1(y) der Hauptlinie auf die x,y-Ebene unter physiologischen Gesichtspunkten durch die Minimierung der folgenden Zielfunktion erhalten wird:
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