CH637010A5

CH637010A5 - Optisches system zur subjektiven bestimmung von brillenglaswerten.

Info

Publication number: CH637010A5
Application number: CH1015078A
Authority: CH
Inventors: Staffan B Persson; Robert B Tackaberry
Original assignee: Warner Lambert Tech
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1983-07-15
Also published as: AT383027B; FR2404422A1; CA1097112A; HK17385A; DE2829955A1; FR2404422B1; AU521938B2; AU3812278A; GB2005437B; JPS5454492A; US4179196A; GB2005437A; ATA633278A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System zur subjektiven Bestimmung der zur Korrektur von Sehfehlern eines Auges erforderlichen Brillenglaswerte.

Es ist oft erwünscht, einen beweglichen Körper in eine bestimmte Lage bezüglich eines anderen Gegenstandes zu bringen. Dies ist beispielsweise bei Geräten zur Augenuntersuchung der Fall, z.B. bei Schlitzlampen, Tonometern usw.

65 Solche bekannte Geräte benützen das gleiche optische System für die Positionierung eines beweglichen Teils des Geräts wie für die Beobachtung (Schlitzlampe) oder Messung (Tonometer).

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Optische Systeme, auch Optometer genannt, welche zur Beobachtung durch den Patienten das Bild eines Testobjektes darbieten, sind bekannt. Die US-PS 3 785 723 bezieht sich auf ein Verfahren, gemäss welchem das Auge eines Patienten auf astigmatische Abweichungen überprüft wird, und beschreibt anhand der Fig. 7 der Patentschrift eine optische Anordnung mit einer kombinierten sphärischen und zylindrischen Einheit zur wahlweisen Veränderung der sphärischen und/oder zylindrischen Abbildung. Die US-PS 3 664 631 beschreibt eine Einheit mit sphärischer und zylindrischer Linse sowie Abwandlungen hievon. Die US-PS 3 842 254 und 3 832 890 sind Beispiele für Geräte zur Augenuntersuchung, die Einstell- oder Abgleichsysteme enthalten, welche ein Nachfolgen des Kopfes des Benützers während der Ausführung von Einstell- bzw. Abgleichbewegungen erfordern.

Aufgabe der Erfindung ist, ein optisches System der eingangs genannten Art zu schaffen, das in kompakter Bauweise eine grösste äussere Abmessung einschliesslich des Okulars aufweist, die bloss ein Bruchteil, z.B. ungefähr die Hälfte der Distanz zwischen dem Testobjekt und dem Okular längs einer Testachse ist.

Erfindungsgemäss ist das optische System durch die im Patentanspruch 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in Seitenansicht ein optisches Diagramm der Kombination eines Optometers als Testsystem und eines Einstellsystems,

Fig. 2 in Draufsicht das optische Diagramm der Fig. 1,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Anordnung eines Entfernungsmessers und reflektierender Flächen,

Fig. 4 in schematischer Darstellung ein anderes Ausführungsbeispiel des veränderlichen sphärischen Teils des Optometers.

Gemäss Fig. 1 und 2 betrachtet ein Patient mit einem Auge 1 durch ein Okular 4 ein Bild 2 eines Testobjektes 3. Wenn der Lichtbrechungszustand des Auges 1 des Patienten sowohl sphärisch als auch astigmatisch normal ist, ist das Bild 2 am dargestellten Ort fokussiert, welcher der Brennebene des Okulars 4 entspricht. Wenn das Auge 1 jedoch keine normalen Lichtbrechungseigenschaften hat, kann es erforderlich sein, die Lage des Bildes 2 längs der in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Testachse zu verschieben, um die für das Auge 1 richtige Fokussierung zu erzielen. Eine axiale Verschiebung des Bildes 2 wird dadurch bewerkstelligt, dass zwei Spiegel 5 und 6 axial verschoben werden, um im erforderlichen Ausmass den Lichtweg bezüglich des Testobjektes 3 zu verlängern oder zu verkürzen. Falls zwischen dem Spiegel 6 und dem Testobjekt 3 keine weitere optische Einwirkung auf das Licht erfolgt, wird das Bild 2 jeweils um das Doppelte der Verschiebung der Spiegel 5 und 6 verschoben. Dies ist sehr erwünscht, da dadurch ein grosser Einstellbereich für Lichtbrechungsfehler des Auges 1 bei gleichzeitiger Beibehaltung minimaler Platzerfordernisse erzielt wird.

Nachdem der Patient die Lage der Spiegel 5 und 6 so eingestellt hat, dass sein Auge 1 das Bild 2 möglichst gut fokussiert sieht, führt er eine axiale Verdrehung eines variablen Zylindersystems 7 aus, um einen der beiden Meridiane der zylindrischen Wirkung auf die allenfalls vorhandene Astigmatismusachse im Auge 1 auszurichten. Nach der bestmöglichen Einstellung der Zylinderachse bewegt der Patient eine Zylinderlinse VI in axialer Richtung, um die gewünschte Wirkung für eine Korrektur des Astigmatismusfehlers zu erzielen. Das variable Zylindersystem 7 enthält Linsen V, VI, VII und VIII. Wenn sich die axial verschiebbare Linse VI in ihrer Mittenlage befindet, hat die Linsenanordnung 7 eine gleichmässige lichtbrechende Wirkung längs allen Meridianen. Wird jedoch die Linse VI aus dieser Mitten- oder Referenzlage axial verschoben, verändert sich die Lichtbrechung in einem Meridian. Der Aufbau und die Funktionsweise des s variablen Zylindersystems 7 ist näher in der CH-PS 617 019 beschrieben. In der Praxis wiederholt der Benützer des Geräts üblicherweise den obigen Einstellvorgang, indem er die Betätigungsorgane persönlich bedient, um dadurch die Lage der Spiegel 5 und 6 und oft auch der Zylinderlinse VI und/ io oder die axiale Lage des Zylindersystems 7 fein abzugleichen.

Das Okular 4 besteht aus Linsen I, II, III und IV und ist in der US-Patentanmeldung Nr. 705 856 beschrieben. Die vordere Brennebene des Okulars 4 befindet sich in der Ebene 15 des Bidles 2, welche einen Abstand von etwa 20 mm von der konkaven Fläche der Linse IV hat. Das Auge 1 wird in einen Abstand von 116,8 mm von der ersten Fläche der Linse I in die Testachse gebracht. Der Spiegel 5 lenkt die Testachse horizontal um 90° zum Spiegel 6 ab, der die Testachse ebenfalls 20 um 90° ablenkt, so dass der vom Spiegel 6 abgelenkte Teil der Testachse parallel zum Abschnitt der Testachse zwischen dem Okular 4 und dem Spiegel 5 verläuft. Die vom sphärischen System, das die Spiegel 5 und 6 enthält, ausgehende Testachse wird durch einen Spiegel 8 in einer mindestens an-25 genähert senkrechten Richtung nach unten abgelenkt. Aus Gründen einer bequemen Benutzung des Geräts bildet die Testachse zwischen dem Spiegel 5 und dem Auge 1 einen Winkel 9 von ungefähr 10° gegenüber der Horizontalen. Deshalb schliessen der Abschnitt der Testachse zwischen den 30 Spiegeln 6 und 8 und der Abschnitt der Testachse zwischen dem Spiegel 8 und des Zylindersystems 7 einen Winkel 10 von etwa 80° ein. Nach dem Durchgang durch das Zylindersystem 7 wird die Testachse durch Spiegel 11 und 12 um 180° abgelenkt und verläuft somit parallel zu ihrem Abschnitt im 35 Zylindersystem 7. Kollimatorlinsen IX und X wirken mit dem Zylindersystem 7 zusammen, um das Bild 2 des Testobjekts 3 in die Nähe der vorderen Brennebene des Okulars 4 zu werfen, wenn sich die Spiegel 5 und 6 in ihrer normalen Referenzlage befinden. Wenn sich das Bild 2 des Testobjekts 40 genau in der Brennebene des Okulars 4 befindet, wird das Bild des Testobjekts 3 im Unendlichen gesehen. In der Praxis werden Augenuntersuchungen mit in einem Abstand von etwa 6 Metern, z.B. 20 Fuss, vom Patienten angeordneten Testtafeln durchgeführt. Aus diesem Grund liegt in einem 45 bevorzugten Ausführungsbeispiel die vordere Brennebene in Richtung zum Okular 4 in einem Abstand von 1,16 mm vom Bild des Testobjekts, um dem Auge des Patienten ein Bild darzubieten, das in einer Entfernung von etwa 6 Metern bzw. 20 Fuss zu liegen scheint.

so Das Licht einer Lampe 13 wird mittels eines Blaufilters 14 farbkorrigiert, durch einen Lichtstreuungskörper 15 gestreut und durch Kollektorlinsen XII und XI gesammelt, um ein Bild des Testobjekts 3 zu projizieren. Das Testobjekt 3 ist in einem Halter 16 befestigt. Zusätzliche, nicht dargestellte 55 Halter können vorgesehen werden, um verschiedene Testobjekte wahlweise in die Testachse zu bringen. Der Abschnitt der Testachse zwischen den Spiegeln 11 und 12 ist vorzugsweise um einen Winkel 17 von ungefähr 20° gegenüber einer Ebene geneigt, welche den Abschnitt der Testachse vom 60 Spiegel 6 bis zum Spiegel 11 enthält.

Die Kollimatorlinsen IX und X werden so gewählt, dass sie zusammen mit dem Zylindersystem 7 das Bild 2 in die erwähnte «normale» Lage bringen. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen dem 65 Testobjekt 3 und dem Bild 2 normalerweise etwa 719 mm. Die vordere Brennweite des durch die Linsen IX und X gebildeten Kollimators beträgt ungefähr 203 mm; der Spiegel 11 ist zwischen den beiden Linsen IX und X angeordnet. Un-

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ter Berücksichtigung eines Spielraumes für das dargestellte optische System in einem Gerätegehäuse zusammen mit einem nachfolgend beschriebenen Einstellsystem und einem Trägermechanismus für die beweglichen optischen Teile hat eine bevorzugte Ausführungsform ein Verhältnis von etwa 7 zu 4,5 für die Länge der optischen Achse vom Testobjekt 3 bis zum Okular 4 zur grössten linearen Abmessung des Gehäuses.

Die in Fig. 4 schematisch dargestellte Variante des beschriebenen Test-Systems hat ein Okular 4, einen einzigen Spiegel 18 und einen Strahlenteiler 19, der auf der gestrichelt dargestellten Testachse zwischen dem Okular 4 und dem Spiegel 18 angeordnet ist. In der Praxis betrachtet der Patient das vom Spiegel 18 reflektierte Bild durch das Okular 4. Der Spiegel 18 ist zur wahlweisen Festlegung der Lage des Bildes 2 in der gleichen Weise verschiebbar wie die Spiegel 5, 6 der Fig. 1,2. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 lenkt der Strahlenteiler 19 die Testachse nach unten ab zu dem in Fig. 4 nicht dargestellten Zylindersystem 7, wie dies gemäss

Fig. 1 durch den dortigen Spiegel 8 erfolgt. Ein Lichtabsorptionskörper 20 ist auf den Strahlenteiler 19 gekittet bzw. geklebt, um die Lichtreflexion an der mit dem Lichtabsorptionskörper 20 versehenen Fläche des Strahlenteilers 19 zu s vermindern.

In der nachstehenden Tabelle I sind spezifische Kennwerte als vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für das in den Fig. 1 und 2 dargestellte optische Testsystem angeführt. Die Radien der aufeinanderfolgenden Linsen sind hierhin mit Rt io bis R27 bezeichnet und in Millimetern angegeben. Ein Minus-Zeichen bedeutet hierbei eine Oberflächenkrümmung, deren Scheitel auf der vom Auge 1 abgewandten Seite liegt. Die axialen Dicken der aufeinanderfolgenden Linsen sind mit Ti bis T! 7 und ihre axialen Abstände sowie die axialen i5 Abstände der weiteren Bauteile mit Sj bis S21 bezeichnet und ebenfalls in Millimetern angegeben. Die Brechungsin-dices und Abbeschen Zahlen der aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ndl bis ndl 5 bzw. 9j bis 9j 5 bezeichnet. Die angegebenen Werte sind Absolutwerte.

Tabelle I

Linse

Radius mm

Dicke mm Abstand mm Brechungsindex Abbesche Zahl

Auge (1) Okular (4'

II

III

IV

Rj = 134,30 R2 = 50,27 R3 =-214,715 R4= 105,05 Rs =-178,20 R6= 187,62 R7 = oo R8 =-106,00 R9 = 106,00

Bildebene (2)

Var. sphärisches System: Spiegel (5)

Spiegel (6)

Spiegel (8)

Var. Zylindersystem (7):

ÌRio = oo

R„ =-261,5 (Zyl.)

VI

Rl2 — CG

R13 =-174,33 (Zyl.)

Tx=7,0 T2 = 10,0

T3 = 8,0

T4=6,0

T5=4,0

T6 = 5,0

T7 = 5,0

Sx~ 116,79

ndi = 1,784 nd2 = 1,589

S2=20,17

nd3 = 1,589

S3=0,10

nd4.= 1,589

S4=33,02

nd5 = 1,589

S5 = 18,85

S6= 11,77 bis 152,77

S7=41,00 S8 = 17,23 + S6 S9=25,00

nd6 = 1,523

S10 = 28,3 bis 139,4

nd7 = 1,523

Sn =2,0

9j =25,16 92 = 61,12

93=61,12

94=61,12

9S = 61,12

9« = 58

97 = 58

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Tabelle I (Fortsetzung)

Linse

Radius mm

Dicke mm

Abstand mm Brechungsindex

Abbesche Zahl

VII

VIII

Kollimator:

IX

Spiegel (11)

R,4= 00

R1S=-103

Rj6 = co

Rj 7 — go r18=-348,67 (Zyl.)

R19 = 100,16 R20=-71,456 R2] =-344,10

X

| R22= 111,275 I R23 = 59,570 Spiegel (12)

Testobjekt (3)

Kollektor:

XI

XII

R24=40,456 R25 = OO R26 = 40,356 R2 7 — 00

Blaufilter (15) Lichtstreuer (14)

Lichtquelle (13)

Ts = 5,0 T9 = 5,0

Tlo = 5,0

Tu = 10,0 Ti2 = 5,0

T13 = 5,0

Tj4—5,0

Tis = 5,0

T16=3,0 T17 = 3,0

S!2 = 160-Sj

S13 = 12,0

S14.=32,00 S15 =23,30

S16=93,10 S17 = 110,88 Slg = 18,5

519 = 5,0

520 = 39,30

521 = 19,5

nd8= 1,617 nd9 = 1,617

lidio = 1,523

ndll = 1,523 ndi2 = 1,617

ndX3 = 1,589

ndl4=1,523

ndis—1,523

»8 = 55,1 »9 = 36,6

»io = 58

»u =58,6 »12 = 36,6

»1361,12

»14. = 58,6

915 = 58,6

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der Untersuchung des Auges eines Patienten das vorliegende Gerät in die richtige Stellung zu bringen statt zu versuchen, den Patienten und/oder sein Auge in eine passende Lage bezüglich des Gerätes zu bringen. In diesem Zusammenhang beschreibt die CH-PS 622 356 einen Mechanismus, der sich als Träger für das Gerät eignet und in vorteilhafter Weise dreidimensionale Bewegungen zum Einstellen des Gerätes erlaubt.

Ein optisches Einstellsystem, das es einem Benützer erlaubt, einen Körper, im vorliegenden Fall das Okular 4 der Fig. 1,2 und 4, in einer bestimmten Relation zu einem Gegenstand, im vorliegenden Fall dem Auge 1, genau zu positionieren, ist in den Fig. 1,2 und 3 schematisch dargestellt. Hierbei ist in diesen Figuren die Einstellachse einfach strichpunktiert dargestellt, die Testachse (wie bereits erwähnt) gestrichelt, während zusammenfallende Achsen doppelt strichpunktiert (Fig. 2) dargestellt sind.

Ein Auge 100 (Fig. 2) des untersuchenden Benützers sieht ein Bild des Auges 1 des Patienten in einer festen Linse

CI, die üblicherweise am nicht dargestellten Gehäuse des so Geräts montiert ist. Linsen CII und CHI erzeugen eine Zone parallelen Lichtes zwischen ihnen, damit die Bildfokus-sierung nicht durch eine Vergrösserung oder Verkleinerung des nominalen Abstandes zwischen den beiden Linsen beein-flusst wird. Dies erlaubt nicht nur kleinere Verschiebungen 55 des optischen Systems innerhalb des Gerätegehäuses zur Ausrichtung auf das Auge des Patienten, sondern ermöglicht auch grössere Verschiebungen in der Grössenordnung von 65 mm, um abwechselnd beide Augen des Patienten ohne Veränderung der festen Kopflage und ohne Beeinflussung 60 der Einstellung zu untersuchen. Das optische System ist mit Vorteil so ausgebildet, dass der Abstand des Auges 100 von der ersten Linse CI unkritisch ist. Das Auge 100 kann sich dann beispielsweise in einem Bereich von 5 bis 15 cm ohne nachteilige Wirkung bewegen.

65 Zusätzlich ist es erwünscht, dass die Linse CII einen wesentlich grösseren Durchmesser als die Linse CHI hat. Dadurch kann erreicht werden, dass eine Bewegung in einer zur Beobachtungsachse senkrechten Ebene kein Beschneiden des

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Bildes oder Abdecken eines Teiles des durch die Linse CHI zur Linse CII geworfenen Lichtes bewirkt. Die Linse CIII kann beispielsweise einen Durchmesser von 35 mm und die Linse CII einen Durchmesser von 54 mm haben.

Eine seitliche, horizontale und vertikale Positionierung des Okulars 4 in bezug auf das Auge 1 wird dadurch erzielt, dass das Bild des Auges 1 innerhalb ein Zentriergitter oder Fadenkreuz, das sich auf der ebenen Fläche einer Linse CIV befindet, gebracht wird. Die Distanz zwischen dem Okular 4 und dem Auge 1 wird mittels eines Schnittbild-Entfernungs-messers eingestellt. Das Bild des Auges wird horizontal geschnitten. Wenn die obere und untere Hälfte des Bildes des Auges 1 an der Schnittlinie aufeinander ausgerichtet sind, ist der Abstand zwischen dem Auge 1 und dem Okular 4 auf die gewünschte Distanz eingestellt. Das Schnittbild wird durch zwei Beobachtungsachsen 101 und 102 (Fig. 2) erzeugt, die auf das Auge 1 unter horizontalen Winkeln 103 bzw. 104 von beispielsweise 15° auf der linken bzw. rechten Seite der Testachse konvergieren. Linsen CVa und CVb erzeugen eine Abbildung des Auges 1 in einer Bildebene, die sich auf der ebenen Fläche 105 der Linse CIV befindet. Eine Anordnung von Spiegeln 106,107 und 108 (Fig. 3) lenkt die Beobachtungsachse 101 zur reflektierenden Oberfläche 109 eines Prismas 110 (im. Durch die Reflexion am Spiegel 108 wird das Bild des Auges 1 um 90° gedreht, so dass nur die untere Hälfte des Bildes des Auges 1 über die reflektierende Oberfläche 109 des Prismas 110 auf die Bildebene an der Oberfläche 105 der Linse CIV gelangt.

In entsprechender Weise lenkt eine weitere Anordnung von Spiegeln 111,112 und 113 die Beobachtungsachse 102 zur reflektierenden Oberfläche 114 des Prismas 110 um. Durch die Reflexion am Spiegel 112 wird das Bild des Auges 1 um 90° gedreht, so dass nur die obere Hälfte des Bildes des Auges 1 über die reflektierende Oberfläche 114 des Prismas an die Oberfläche 105 der Linse CIV gelangt. Die durch die Spiegel 108 und 112 bewirkten Drehungen des Bildes des Auges 1 erlauben eine vertikale Orientierung der Scheitelkante 115 der reflektierenden Oberflächen 109 und 114 des Prismas 110 bei gleichzeitiger üblicher horizontaler Trennung im Schnittbild des Auges 1.

Ein Spiegel 116 (Fig. 2) lenkt die kombinierte Beobachtungsachse zur Linse CII. Spiegel 117,118 und 119 lenken die Beobachtungsachse zur Linse CI und verlängern die Distanz zwischen den Linsen CI und CII. Der Spiegel 118 dreht s das ganze Bild um 90°, so dass das Auge 100 das Bild in der üblichen, horizontal geschnittenen Gestalt betrachten kann. Die Anzahl der Spiegel zwischen der ebenen Fläche 105 der Linse CIV und der Linse CV kann so gewählt werden, dass die linke und rechte Seite des Augenbildes der linken und io rechten Seite des Auges 1 entsprechen.

Insbesondere beim beschriebenen Ausführungsbeispiel kann es erwünscht sein, dass sich das Bild als getreue Wiedergabe zeigt, d.h. links mit links, oben mit oben usw. übereinstimmt, dass sich das Bild jedoch im Bildfeld zu bewegen i5 scheint und sich demnach in der gleichen relativen Richtung wie ein Steuerglied zur Bewegung des Gerätes zu bewegen scheint, obwohl sich das Bildfeld um das Bild bewegt. Wenn zur Positionierung des Gerätes ein Steuerhebel oder Steuerknüppel vorgesehen wird, wie er in der erwähnten CH-PS 20 622 356 beschrieben ist, bewegt sich das Gerät bzw. dessen optisches System nach links, wenn der Steuerhebel nach rechts bewegt wird, sowie nach unten, wenn der Steuerhebel nach oben bewegt wird, und umgekehrt. Für den Betrachter bewegt sich das Bild des Auges jedoch nach rechts, wenn der 25 Steuerhebel nach rechts bewegt wird, und nach oben, wenn der Steuerhebel nach oben bewegt wird, usw.

Spezifische Kenndaten als vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für das in den Fig. 1,2 und 3 dargestellte optische Einstellsystem sind in der nachstehenden Tabelle II angeführt. 30 Die Radien der aufeinanderfolgenden Linsen sind hierin mit R10i bis Rj 10a&b bezeichnet und in Millimetern angegeben. Ein Minus-Zeichen bedeutet hierbei eine Oberflächenkrümmung, deren Scheitel auf der Seite des Auges 100 des Betrachters liegt. Die axialen Dicken der aufeinanderfolgenden 35 Linsen sind mit T10i bis Ti05a&b und ihre axialen Abstände sowie die axialen Abstände der weiteren Bauteile mit S10i bis Si 14a&b bezeichnet und ebenfalls in Millimetern angegeben. Die Brechungsindices und Abbeschen Zahlen der aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ndl01 bis ndl0Sa&b bzw. S i01 bis Sjosa&b bezeichnet. Die angegebenen Werte sind Absolutwerte.

Tabellen

Linse

Radius mm

Dicke mm

Abstand mm Brechungsindex

Abbesche Zahl

CI

CII

CIII

Betrachter (100) Ri o i = ~ 66,418 R] 02 =

Spiegel (119) Spiegel (118) Spiegel (117)

R10 3 — co

Ri 04.=80,879 R10S =-80,879

Rl 06 = 00 Spiegel (116)

Tioi — 5,0

Tio2 — 7,0

Tl03 —5,0

Sioi=300bis400

ndioi—1,523

»101— 58,6

S102 —26 $io3 = 48

$104=46 Sios = 30

Sio6 = 13 bis 97

Sjo7=28 $io8 =120

fidi 02 —1,523

ndio3 -1,523

»102 58,6

»103 58,6

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Tabelle II (Fortsetzung)

Linse

Radius mm

Dicke mm

Abstand mm Brechungsindex

Abbesche Zahl

CIV

CVa CVb r107 =-51,593

Rl08 = CO

(Fadenkr.)

Prisma (110)

Spiegel (108)

Spiegel (106)

Spiegel (107)

R.09a&b=-93,584

R-i ioa&b=93,584 Gegenstand (1)

T104 — 5,0

$110a = 54,3 Sma = 48,0 Si!2a = 33,9 Su 3a=42,7

Tl05a&b —5,0

Sio9 0,3

Sll4a&b 179

ndio4-—1,523

Spiegel (113) Spiegel (112) Spiegel (111)

ndl05a&b= 1,523

»io4—58,6

Snob = 78,3 Smb=33,9

Sii2b=48,0

Su3b=18,7 ®105a&b = 58,6

s

3 Blatt Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Optisches System zur subjektiven Bestimmung der zur Korrektur von Sehfehlern eines Auges erforderlichen Brillenglaswerte, gekennzeichnet durch Mittel zur Projizierung eines Testobjektes auf eine zu einer Testachse normale Bildebene, durch erste Reflexionsmittel zur axialen Verschiebung des Testobjektbildes aus der Bildebene, durch zweite und dritte Reflexionsmittel zur Faltung der Testachse, durch ein zwischen den zweiten und dritten Reflexionsmitteln angeordnetes, axial drehbares Zylindersystem zur axialen Verschiebung eines Meridians der zylindrischen Wirkung, und durch ein Okular, dessen vordere Brennebene in einem Abstand von bis zu 4 mm von der genannten Bildebene liegt, wobei jede einzelne äussere Abmessung des optischen Systems wesentlich kleiner als die Distanz zwischen dem Testobjekt und dem Okular längs der Testachse ist.
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Reflexionsmittel einen ersten und einen zweiten Spiegel umfassen und dass ein erster Abschnitt der Testachse zwischen dem zweiten Spiegel und den zweiten Reflexionsmitteln parallel zu einem zweiten Abschnitt der Testachse zwischen dem Okular und dem ersten Spiegel ist.
3. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Reflexionsmittel aus einem einzigen Spiegel mit einer zur Testachse senkrechten reflektierenden Oberfläche bestehen, und dass die zweiten Reflexionsmittel aus einem halbdurchlässigen Spiegel bestehen, der auf der Testachse zwischen den ersten Reflexionsmitteln und dem Okular angeordnet ist.
4. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dritten Reflexionsmittel einen dritten und einen vierten Spiegel enthalten, dass die Testachse zwischen dem Testobjekt und den zweiten Reflexionsmitteln in einer einzigen Ebene liegt, und dass ein vierter Abschnitt der Testachse zwischen dem Testobjekt und dem vierten Spiegel parallel zu einem dritten Abschnitt der Testachse zwischen 5 dem dritten Spiegel und den zweiten Reflexionsmitteln ist.
5. Optisches System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste und eine zweite Kollimatorlinse vorhanden sind, zwischen welchen der dritte Spiegel angeordnet ist.

io 6. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Brennebene des Okulars in Richtung zum Okular in einem Abstand von 1,16 mm vom Testobjektbild liegt.
7. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekenn-i5 zeichnet, dass die dritten Reflexionsmittel einen ersten und einen zweiten Spiegel enthalten, dass die Testachse zwischen dem Testobjekt und den zweiten Reflexionsmitteln in einer einzigen Ebene liegt, und dass ein vierter Abschnitt der Testachse zwischen dem Testobjekt und dem zweiten Spiegel 20 parallel zu einem dritten Abschnitt der Testachse zwischen dem ersten Spiegel und den zweiten Reflexionsmitteln ist.
8. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es die in der nachstehenden Tabelle angeführten Linsenkennwerte hat, in welcher die Linsenradien ein-

25 schliesslich derjenigen eines Kollektorsystems mit Ra bis R27 bezeichnet sind, ein Minus-Zeichen einen Linsenscheitel auf der vom Auge abgewandten Seite bedeutet, die Linsendicken mit Tj bis T17 und die jeweiligen Abstände der Linsen, der Spiegel, der Lagen der Bildebene und des Testobjektes sowie 30 eines Lichtfilters und Lichtstreuers zwischen dem Auge und einer Lichtquelle mit Sj bis S2J bezeichnet sind und die Absolutwerte der Brechungsindices und der Abbeschen Zahlen mit ndl bis ndl5 bzw. »j bis S15 bezeichnet sind:

Linse

Radius mm

Dicke mm

Abstand mm Brechungsindex Abbesche Zahl

Auge (1) Okular (4):

II

III

IV

R, = 134,30 R2 = 50,27 r3 =-214,715 R4= 105,05 Rs =-178,20 R6= 187,62 R7 = oo R8 =-106,00 R9= 106,00

Bildebene (2)

Var. sphärisches System: Spiegel (5)

Spiegel (6)

T] =7,0 T2=10,0

T3 = 8,0

T4 = 6,0

T5 = 4,0

Sj~ 116,79

S2=20,17

S3=0,I0

S4 = 33,02

S, = 18,85

ndl = 1,784 nd2 = 1,589

nd3 = 1,589

nd4 = 1,589

nd5= 1,589

Spiegel (8)

56 = 11,77 bis 152,77

57 =41,00 Sa= 17,23 + S6 S9=25,00

Sj =25,16 »2 = 61,12

»3 = 61,I2

94=61,12

»5 = 61,12

3

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Linse

Radius mm

Dicke mm Abstand mm Brechungsindex

Abbesche Zahl

Var. Zylindersystem (7): f R1 0 ~ CO

i R,1 =

-261,5 (Zyl.)

VI

VII

VIII

R12 = co

Rj 3 =-174,33 (Zyl.)

R14 = °o

R1S=-103

Rl6 = R.j 7 = oo

R18 =-348,67 (Zyl.)

Kollimator: IX

R19 = 100,16 R20 =-71,456 R21 =-344,10 Spiegel (11)

IR22=II 1,275 R23=59,570

Spiegel (12)

Testobjekt (3) Kollektor:

( R24 =40,456

XI

l R2s = oo R26=40,356 R27 =

XII

Blaufilter (15) Lichtstreuer (14)

Lichtquelle (13)

T6 = 5,0

T7 = 5,0

T8 = 5,0 T9 = 5,0

Tj o = 5,0

Tn = I0,0 T12 = 5,0

T13=5,0

T14 = 5,0

T1S=5,0

T16=3,0 T17 = 3,0

nd6 = 1,523

St o=28,3 bis 139,4

S,j =2,0

Sj2 — 160-S10

Si3 = 12,0

S14=32,00 Sj 5=23,30

S16=93,10

517 = 110,88

518 = 18,5

Sj 9 = 5,0

520 = 39,30

521 = 19,5

nd7 = 1,523

nd8 = 1,617 nd9 = 1,617

ndl0= 1,523

ndll = 1,523 ndl2 = 1,617

ndl3 = 1,589

ndi4= 1,523

ndl5 —1,523

96 = 58

97 = 58

98 = 55,1 S9 = 36,6

o = 58

9u = 58,6 9J2 = 36,6

91361,12

914 = 58,6

91S = 58,6