DE19958331A1

DE19958331A1 - Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung

Info

Publication number: DE19958331A1
Application number: DE19958331A
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Obara
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2000-06-08
Anticipated expiration: 2019-12-04
Also published as: FR2786886A1; FR2786886B1; DE19958331B4; US6186627B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Linse mit progressiver Brechkraftverteilung an der Rückseite und negativer dioptrischer Brechkraft für Fernsicht, bei der der Wert Pf¶m¶ der Flächenbrechkraft der Rückseite im Fernteil in der Hauptmeridionalebene an einem ersten Punkt des Hauptmeridians kleiner als der Wert Pf¶s¶ der Flächenbrechkraft der Rückseite in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an dem ersten Punkt ist und bei der der Wert Pn¶m¶ der Flächenbrechkraft der Rückseite im Nahteil in der Hauptmeridionalebene an einem zweiten Punkt des Hauptmeridians größer als der Wert Pn¶s¶ der Flächenbrechkraft der Rückseite in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an dem zweiten Punkt ist. Die Flächenbrechkraft P ist P = (n - 1)/r, wobei n der Brechungsindex der Linse und r der Krümmungsradius an dem ersten bzw. dem zweiten Punkt des Hauptmeridians im Nahteil bzw. Fernteil ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Linse mit progressiver Brechkraft, die für Fernsicht ne gative Brechkraft hat und an deren Rückseite eine progressive Fläche ausgebil det ist.

Linsen mit progressiver Brechkraftverteilung, die als Brillengläser verwendet wer den, haben einen Fernsichtteil im oberen Abschnitt und einen Nahsichtteil im un teren Abschnitt sowie einen zwischen beiden angeordneten Zwischenabschnitt mit einer kontinuierlichen Brechkraftänderung von Nah- zu Weitsicht.

Bei solchen Progressivlinsen sind zwar die Flächenbrechkraft des Fernsichtteils und die Flächenbrechkraft des Nahsichtteils unterschiedlich, jedoch ist die Flä chenbrechkraft an einem bestimmten Punkt des Hauptmeridians in der Hauptme ridionalebene identisch mit der Flächenbrechkraft an demselben Punkt in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene, um die Herstellung zu vereinfa chen. Bei den bisherigen Progressivlinsen kann durch den technischen Fortschritt die Flächenbrechkraft an einem bestimmten Punkt in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene leicht anders als die Flächenbrechkraft an diesem Punkt in der Hauptmeridionalebene realisiert werden. Es gab bereits verschiedene Vor schläge für solche Progressivlinsen.

Hauptsächlich aus kosmetischen Gründen sollen Progressivlinsen und auch an dere Brillengläser möglichst dünn hergestellt werden. Ein Brillenglas kann ohne Brechkraftänderung durch Anwenden einer geringen Basiskrümmung dünner ge staltet werden. Wird eine solche allmähliche Krümmung jedoch zur dünneren Ausführung einer Progressivlinse angewendet, so ist die Korrektion von Aberra tionen, insbesondere des Astigmatismus, schwierig. Deshalb wird eine geeignete Basiskurve gewählt und dabei die Korrektion der Aberrationen berücksichtigt. Durch diese Maßnahme kann aber die Dicke der Progressivlinsen nicht zufrie denstellend reduziert werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraft verteilung anzugeben, die einerseits ausreichend dünn ist, andererseits eine ver besserte Korrektion von Aberrationen hat.

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

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

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

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

Bei der Weiterbildung nach Anspruch 5 wird vorzugsweise die folgende Bedin gung erfüllt:

-2 ≦ S_F ≦ -1

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

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

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

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

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

Deshalb wird eine signifikante Aberrationskorrektion zu erwarten sein, wenn die folgenden beiden Bedingungen erfüllt sind:

0,5 ≦ ADD ≦ 3,0
S_N < -1

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

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

Fig. 2 die Verteilung des Astigmatismus bei der Linse nach Fig. 1,

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

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

Fig. 5 eine grafische Darstellung ähnlich Fig. 1 für ein zweites Ausfüh rungsbeispiel,

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

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

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

Fig. 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel einer Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung. Fig. 3 und 4 zeigen ein Vergleichsbeispiel. Die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians gemäß Fig. 1, 3, 5 und 7 ist mit Relativwerten zu einer Referenzflächenbrechkraft ge zeigt. In Fig. 1 und 3 ist die Referenzflächenbrechkraft 6 (P = 6), in den Fig. 5 und 7 ist die Referenzflächenbrechkraft 4 (P = 4). Die Werte -1, -2 und 0 in Fig. 1 und 3 bedeuten z. B. P = 5, 4 und 6, und in Fig. 5 und 7 bedeuten sie P = 3,2 und 4.

Das erste Ausführungsbeispiel betrifft ein Brillenglas mit rückseitiger progressiver Brechkraft, bei dem die dioptrische Brechkraft SPH (= S_F) für Fernsicht, die Addi tionsbrechkraft ADD (= S_N-S_F) und die Basiskurve D1 die Werte -4,00, 2,00 und 2,00 haben, d. h. die dioptrische Brechkraft des Fernteils und die dioptrische Brechkraft des Nahteils sind -4D und -2D. Diese Linse hat eine rückseitige pro gressive Brechkraftverteilung.

Fig. 1 zeigt die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptme ridians in der Hauptmeridionalebene und in der Ebene senkrecht dazu für das er ste Ausführungsbeispiel. Wie Fig. 1 erkennen läßt, ist die Flächenbrechkraft P_m (gestrichelte Linie) in der Hauptmeridionalebene kleiner als die Flächenbrechkraft P_s (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene im Fernteil (positive Ordinatenrichtung), während die Flächenbrechkraft P_s (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene kleiner als die Flächenbrechkraft P_m in der Hauptmeridionalebene (gestrichelte Linie) im Nahteil ist (negative Ordinatenrichtung). Dies bedeutet Pf_m < Pf_s im Fernteil und Pn_m < Pn_s im Nahteil. Die Kurve (gestrichelte Linie) der Verteilung der Flächen brechkraft P_m schneidet die Kurve (durchgezogene Linie) der Verteilung der Flä chenbrechkraft P_s nur an einem Punkt nahe dem bestimmten Punkt, an dem keine prismatische Brechkraft vorliegt, d. h. an dem das eintretende Licht ohne Bre chung durchgelassen wird, so daß die Werte P_m und P_s der Flächenbrechkraft an diesem Schnittpunkt gleich sind.

Der Absolutwert der Flächenbrechkraft P_m ist größer als der Absolutwert der Flä chenbrechkraft P_s im Fernteil und kleiner als der Absolutwert der Flächenbrech kraft P_s im Nahteil. Die Werte P_m und P_s der Flächenbrechkraft stimmen an einem Punkt nahe dem Punkt überein, an dem keine prismatische Brechkraft vorliegt.

In Fig. 1 und 3 ist die Flächenbrechkraft am Schnittpunkt (an dem der Wert der Flächenbrechkraft P_m gleich dem Wert der Flächenbrechkraft P_s ist) im Zwi schenabschnitt ein Referenzwert (= 0).

Fig. 2 zeigt die Verteilung des Astigmatismus bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung.

Fig. 3 ist eine grafische Darstellung der Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptmeridians zum Vergleich mit dem in Fig. 1 gezeigten er sten Ausführungsbeispiel. Die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene ist gleich der Flächenbrechkraft in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene an einem vorgegebenen Punkt. Die Spezifikation der Linse (SPH, ADD und DI) stimmt mit derjenigen nach Fig. 1 überein. Die Verteilung des Astigmatismus ist in Fig. 4 dargestellt.

In Fig. 2 und 4 ist der Astigmatismus mit Intervallen von 0,5D dargestellt. Wie ein Vergleich der Fig. 2 mit der Fig. 4 zeigt, ist der Astigmatismus bei dem ersten Ausführungsbeispiel effektiv korrigiert (Fig. 2), verglichen mit dem Vergleichsbei spiel in Fig. 4, bei dem die Flächenbrechkraftwerte in der Hauptmeridionalebene und der Ebene senkrecht dazu identisch sind.

Fig. 5 und 6 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel eines Brillenglases mit rück seitiger progressiver Brechkraftverteilung. Fig. 7 und 8 zeigen ein Vergleichsbei spiel hierzu. Das zweite Ausführungsbeispiel wird bei Brillengläsern mit rückseiti ger progressiver Brechkraftverteilung angewendet, bei denen die dioptrische Brechkraft SPH (= S_F) für Fernsicht, die Additionsbrechkraft ADD (= S_N-S_F) und die Basiskurve D1 die Werte -2,00, 2,00 und 2,00 haben, d. h. die dioptrische Brechkraft des Fernteils und die dioptrische Brechkraft des Nahteils sind -2D und OD. Diese Linse hat an ihrer Rückseite eine progressive Brechkraftverteilung.

Fig. 5 zeigt die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptme ridians in der Hauptmeridionalebene und der Ebene senkrecht dazu für das zweite Ausführungsbeispiel. Wie Fig. 5 klar zeigt, ist wie bei dem ersten Ausfüh rungsbeispiel im Fernteil (positive Ordinatenrichtung) die Flächenbrechkraft P_m (gestrichelte Linie) in der Hauptmeridionalebene geringer als die Flächenbrech kraft P_s (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zur Hauptmeridional ebene, während im Nahteil (negative Ordinatenrichtung) die Flächenbrechkraft P_s (durchgezogene Linie) in der Ebene senkrecht zur der Hauptmeridionalebene kleiner als die Flächenbrechkraft P_m in der Hauptmeridionalebene (gestrichelte Linie) ist, d. h. Pf_m < Pf_s im Fernteil und Pn_m < Pn_s im Nahteil. Die Kurve (gestri chelte Linie) der Verteilung der Flächenbrechkraft P_m in der Hauptmeridionale bene schneidet die Kurve (durchgezogene Linie) der Verteilung der Flächen brechkraft P_s in der Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene nur an einem Punkt nahe dem Punkt, an dem keine prismatische Brechkraft vorliegt, d. h. an dem das Licht ohne Brechung durchgelassen wird, so daß die Werte P_m und P_s an dem Schnittpunkt identisch sind.

Fig. 6 zeigt die Verteilung des Astigmatismus des zweiten Ausführungsbeispiels der Linse mit rückseitiger progressiver Brechkraftverteilung.

Fig. 7 zeigt die Verteilung der Flächenbrechkraft an Punkten längs des Hauptme ridians, wobei die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene mit der Flä chenbrechkraft in der Ebene senkrecht dazu an einem vorgegebenen Punkt über einstimmt, zum Vergleich mit dem zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5. Die Spezifikation der Linse (SPH, ADD und DI) stimmt mit derjenigen nach Fig. 5 überein. Die Verteilung des Astigmatismus der Linse nach Fig. 7 ist in Fig. 8 dar gestellt.

In Fig. 6 und 8 ist ähnlich wie in Fig. 2 und 4 der Astigmatismus mit Intervallen von 0,5D dargestellt. Wie ein Vergleich der Fig. 6 mit der Fig. 8 zeigt, ist der Astigmatismus bei dem zweiten Ausführungsbeispiel effektiv korrigiert, verglichen mit dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel, bei dem die Flächenbrechkraft in der Haupt meridionalebene und in der Sagittalebene gleich ist.

Die folgende Tabelle 1 enthält die numerischen Werte des ersten und des zwei ten Ausführungsbeispiels. Jedes Ausführungsbeispiel erfüllt die oben und in den Ansprüchen beschriebenen Bedingungen.

Tabelle 1

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß bei Anwenden der Erfindung nicht nur die Dicke der Linse verringert werden kann, sondern es ist auch eine effektive Korrektion der Aberrationen insbesondere bei einer Linse mit progressiver Brech kraftverteilung möglich, bei der der Fernteil negative Brechkraft hat. Da an der Rückseite der Linse eine Fläche mit progressiver Brechkraftverteilung vorgesehen ist, hat die Linse eine geringere Verzeichnung und ein größeres Hellfeld als eine Linse mit vorderseitiger progressiver Brechkraftverteilung. Ferner ist die Vorder seite der Linse allgemein als sphärische Fläche ausgebildet, was die Erschei nungsform insbesondere in kosmetischer Hinsicht verbessert.

Claims

1. Linse mit progressiver Brechkraftverteilung an der Rückseite und negativer dioptrischer Brechkraft für Fernsicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert Pf_m der Flächenbrechkraft der Rückseife in der Hauptmeridional ebene an einem ersten Punkt im Fernteil geringer als der Wert Pf_s der Flä chenbrechkraft der progressiven Fläche in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an dem ersten Punkt ist (Pf_m < Pf_s), und daß der Wert Pn_m der Flächenbrechkraft der Rückseite in der Hauptmeridio nalebene an einem zweiten Punkt im Nahteil größer als der Wert Pn_s der Flächenbrechkraft der progressiven Fläche in einer Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene an dem zweiten Punkt ist (Pn_m < Pn_s), wobei die Flächenbrechkraft P folgendermaßen definiert ist
wobei n der Brechungsindex der Linse und r der Krümmungsradius an dem ersten oder dem zweiten Punkt des Hauptmeridians im Nahteil bzw. im Fernteil ist.

2. Linse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Punkt nahe einem Punkt des Hauptmeridians, an dem keine prismatische Brech kraft auftritt, der Wert P_m der Flächenbrechkraft in der Hauptmeridional ebene gleich dem Wert P_s der Flächenbrechkraft in der dazu senkrechten Ebene ist.

3. Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht negativ ist (S_N < 0), und daß an ei nem Punkt in dem Nahteil die folgende Bedingung gilt:
Pn_m(-20) - Pn_s(-20) < 0,1
in der Pn_m(-20) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an ei nem Punkt des Hauptmeridians 20 mm unter einem Prismenreferenzpunkt der Linse und Pn_s(-20) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptme ridians in einer Ebene senkrecht zur Hauptmeridionalebene 20 mm unter dem Prismenreferenzpunkt ist.

4. Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_N der dioptrischen Brechkraft für Nahsicht größer oder gleich 0 ist (S_N ≧ 0), und daß an einem Punkt in dem Nahteil die folgende Beziehung gilt:
Pn_m(-20) - Pn_s(-20) < 0,2
in der Pn_m(-20) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an ei nem Punkt des Hauptmeridians 20 mm unter einem Prismenreferenzpunkt und Pn_s(-20) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene 20 mm unter dem Pris menreferenzpunkt ist.

5. Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_F der dioptrischen Brechkraft für Fernsicht folgendermaßen definiert ist:
-2 ≦ S_{F <} 0
und daß an einem Punkt in dem Fernteil die folgende Bedingung gilt:
Pf_m(15) - Pf_s(15) < -0,1
in der Pf_m(15) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians 15 mm über einem Prismenreferenzpunkt und Pf_s(15) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in einer Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene 15 mm über dem Prismen referenzpunkt ist.

6. Linse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert S_F der dioptrischen Brechkraft für Fernsicht folgendermaßen definiert ist:
-6 < S_{F <} -2
und daß an einem Punkt des Fernteils die folgende Bedingung gilt:
Pf_m(15) - Pf_s(15) < -0,2
in der Pf_m(15) die Flächenbrechkraft in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians 15 mm über einem Prismenreferenzpunkt und Pf_s(15) die Flächenbrechkraft an einem Punkt des Hauptmeridians in der Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene 15 mm über dem Prismen referenzpunkt ist.

7. Linse mit progressiver Brechkraftverteilung an der Rückseite und negativer dioptrischer Brechkraft für Fernsicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenbrechkraft P_m der Rückseite in der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians und die Flächenbrechkraft P_s der Rückseite in ei ner Ebene senkrecht zu der Hauptmeridionalebene an einem Punkt des Hauptmeridians die folgende Bedingung erfüllen:
ΔP(15) - ΔP(-20) < -0,3
in der ΔP = P_m-P_s und ΔP(15) die Differenz der Flächenbrechkraftwerte P_m und P_s an einem Punkt 15 mm über einem Prismenreferenzpunkt und ΔP(-20) die Differenz der Flächenbrechkraftwerte P_m und P_s an einem Punkt 20 mm unter dem Prismenreferenzpunkt ist.