DE1548287A1

DE1548287A1 - Optical process and apparatus for performing this process

Info

Publication number: DE1548287A1
Application number: DE19661548287
Authority: DE
Inventors: Morton Kaye
Original assignee: OPTICAL METHODS Inc
Current assignee: OPTICAL METHODS Inc
Priority date: 1965-03-15
Filing date: 1966-03-15
Publication date: 1970-10-08
Also published as: IL25345A; GB1145721A

Description

PATENTANWÄLTEPATENT LAWYERS

DR. I.MAAS .
DR. W. PFEIFFER
DR. F. VOITHENLEITNERDR. I.MAAS.
DR. W. PFEIFFER
DR. F. VOITHENLEITNER

8 MÜNCHEN 23 UNGERERSTR. 25 -TEL. 39 02 368 MUNICH 23 UNGERERSTR. 25 -TEL. 39 02 36

Optical Methods, Ιηο._Λ Norwalk, Connecticut_a V..St.A.Optical Methods, Ιηο. _Λ Norwalk, Connecticut _a V..St.A.

Optical method and device for performing

dieses Verfahrens.this procedure.

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches Verfahren und auf optische Geräte, insbesondere auf Interferometer und Geräte, die mit einem Strichlinienmuster arbeiten. Die Erfindung bezieht sieh insbesondere auch auf Geräte zum Messen des Krümmungsradius einer gekrümmten Fläche und zum Bestimmen der Abweichung einer reflektierenden Oberfläche von einer Norm. Die Erfindung bezieht sich ausserdem auf Geräte für die Hornhautsphärometrie und das Vermessen von Kontaktlinsen. Diese Geräte können ebenfalls als Autocollimatoren verwendet werden. In den letzten Jahren hat die Verwendung von Kontaktlinsen stark züge-The invention relates to an optical method and to optical devices, in particular to interferometers and devices that work with a dashed line pattern. The invention also relates in particular to devices for measuring the radius of curvature of a curved surface and for determining the deviation of a reflective one Surface of a norm. The invention also relates to devices for corneal spherometry and measurement of contact lenses. These devices can also be used as autocollimators. In the last Years, the use of contact lenses has been

Unterlagen _(Af, _u , _Abü . _Ur - BAD ORiGiNAL - Documents _(Af, _u, _Abu _Ur -. BAD ORiGiNAL -

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nommen. Diese Linsen werden neuerdings aus Kunststoffen hergestellt und können sehr dünn sein. Diese dünnen Linsen haben nur eine sehr kleine oder gar keine Beeinträchtigung des menschlichen Auges zur Folge. Das Anpassen der inneren Oberfläche der Kontaktlinsen an die Hornhaut des Patienten, der äußeren Oberfläche der Augenpupille, ist jedoch noch nicht zufriedenstellend gelöst. Bisher wird die Krümmung der Hornhautoberfläche gemessen, indem die Größe des virtuellen Bildes eines Gegenstandes bestimmter Größe gemessen wird, der sich in einem vorbestimmten Abstand von der Hornhautoberfläche befindet. Solche Geräte werden von den Firmen Baush & Lomb unter dem Namen Keratometer und der American Optical unter dem Namen Ophthalmeter verkauft.took. These lenses are now made of plastics manufactured and can be very thin. These thin lenses have very little or no impairment of the human eye. Matching the inner surface of the contact lens to the patient's cornea, the outer surface of the pupil of the eye, however, has not yet been solved satisfactorily. So far the curvature will The corneal surface is measured by measuring the size of the virtual image of a certain size object which is located at a predetermined distance from the corneal surface. Such devices are used by the companies Baush & Lomb under the name Keratometer and American Optical under the name Ophthalmeter.

Diese Geräte werden ebenfalls verwendet, um den Hornhaut-Astigmatismus oder Corneal-Astigmatismus zu messen, indem die Krümmung der Oberfläche der Cornea oder Hornhaut längs zwei senkrechten Achsen bestimmt wird.These devices are also used to measure corneal astigmatism or measure corneal astigmatism by measuring the curvature of the surface of the cornea or cornea lengthways two vertical axes is determined.

Mit diesen Geräten ist es nicht möglich, die tatsächliche Form der Hornhautoberfläche zu messen. Es wird vielmehr angenommen, daß diese kreisförmig gekrümmt ist und tatsächlich wird eine Kurve an zwei Punkte auf der Oberfläche der Hornhaut nahe den äußeren Rändern derselben angepaßt. Infolge dieser Tatsache und weil viele Hornhäute nicht einfach gekrümmte Oberflächen haben, müssen in vielen Fällen Kontaktlinsen durch ein Näherungsverfahren angepaßt werden.With these devices it is not possible to measure the actual shape of the corneal surface. Rather, it is believed that it is circularly curved and in fact a curve is fitted to two points on the surface of the cornea near the outer edges thereof. As a result Because of this, and because many corneas do not have simply curved surfaces, contact lenses are required in many cases can be adjusted by an approximation method.

Es gibt eine sehr genaue Maßnahme, um die Abweichung einer reflektierenden gekrümmten Oberfläche von einer Norm zu messen. Dies erfolgt durch die sogenannte Interferometrie. In Interferometern zum Messen der Abweichung von sphärischen Flächen erzeugt ein optisches System eine koherente sphärische Wellenfront, die sich gegen den Krümmungsmittelpunkt der zu vermessenden Oberfläche fortpflanzt. Wenn die Oberfläche genau gekrümmt ist, wird die sphärische Wellenfront ohne Änderung in das Interferometer zurückreflektiert, There is a very precise way of measuring the deviation of a reflective curved surface from a norm. This is done using what is known as interferometry. In interferometers for measuring the deviation from spherical surfaces, an optical system generates a coherent spherical wave front which propagates towards the center of curvature of the surface to be measured. If the surface is exactly curved, the spherical wavefront is reflected back into the interferometer without change,

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indem die Wellen mit der anderen koherenten von dem Interferometer erzeugten Wellenfront interferiert, so daß eine Totalextinktion oder eine gleichförmige Helligkeit in dem Gesichtsfeld des Instrumentes erhalten wird. Wenn die Oberfläche von der genauen sphärischen Form abweicht, werden Interferenzstreifen in dem Gesichtsfeld des Gerätes erzeugt, die mit der Abweichung der Neigung der Oberfläche von der genau sphärischen Form in Beziehung zu setzen sind. Wenn jedoch diese Meßmethode mit bekannten Interferenzsphärometern angewandt wird, wird keine Information bezüglich des Krümmungsradius der zu vermessenden Oberfläche erhalten. Diese Radien wurden bisher durch Verfahrensmaßnahmen gemessen, die denen ähnlich sind, welche dem Keratometer und dem Ophthalometer zugrunde liegen oder sie wurden durch Schattenanzeigetechniken gemessen.by making the waves coherent with the other from the interferometer generated wavefront interferes, so that a total extinction or a uniform brightness in the Field of view of the instrument is obtained. If the surface deviates from the exact spherical shape, will Interference fringes are generated in the field of view of the device, which with the deviation of the inclination of the surface from the exactly spherical form are to be related. If, however, this measuring method with known interference spherometers is applied, no information is obtained regarding the radius of curvature of the surface to be measured. These radii have heretofore been measured by procedural measures similar to those used in the keratometer and the Underlying ophthalometers or they were made by shadow display techniques measured.

Interferenzsphärometer wurden außerdem bisher nicht zu optischen Vermessungen verwendet, da die optischen Bestandteile dieser Geräte sehr kostspielig sind und für diese Geräte koherente Lichtquellen verwendet werden müssen. Diese Geräte müssen deshalb entweder mit einer sehr starken und sehr kostspieligen Lichtquelle und einer Okularöffnung oder mit einem Laser ausgerüstet sein.In addition, interference spherometers have not hitherto been used for optical measurements, since the optical components these devices are very expensive and coherent light sources must be used for these devices. These Devices must therefore either have a very powerful and very expensive light source and an eyepiece opening or be equipped with a laser.

Die Erfindung schafft ein einfaches Verfahren, mit dem unter Verwendung eines Interferenzsphärometers der Krümmungsradius einer Oberfläche mit großer Genauigkeit gemessen werden kann.The invention creates a simple method with which measured the radius of curvature of a surface with great accuracy using an interference spherometer can be.

Die Erfindung schafft weiter ein Verfahren unter Verwendung eines Strichmustersi die Interferometern gleichen. Diese Geräte benötigen keine koherenten Lichtquellen und erzeugen moire-artige Muster in den Gesichtsfeldern analog den Streifenmustern, die in sphärischen Interferometern mitThe invention further provides a method using of a line patterni resemble interferometers. These devices do not need coherent light sources and generate moire-like patterns in the fields of view analogous to the Stripe patterns found in spherical interferometers with

+schüler farbene+ student colored

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!coherenten Lichtquellen erzeugt werden. Die Instrumente können ebenfalls als Autocollimatoren verwendet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenfalls mit Instrumenten praktiziert werden, die nur ganz entfernt mit Interferometern verwandt sind, um moire-artige Muster zum Messen der Abweichung einer reflektierenden Oberfläche von einer Norm zu erzeugen.! coherent light sources are generated. The instruments can also be used as auto collimators. The method according to the invention can also be carried out with instruments be practiced, which is only quite distant with interferometers are related to moire-like patterns for measuring the deviation of a reflective surface from a standard.

Mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen soll folgendes erreicht werden: Die Krümmung einer reflektierenden Oberfläche und insbesondere der Krümmungsradius einer annähernd sphärischen Oberfläche soll an irgendeiner Stelle dieser Oberfläche, beispielsweise der Cornea oder Hornhaut des Auges oder einer Kontaktlinse gemessen werden. Es sollen Verfahrensmaßnahmen geschaffen werden unter Verwendung von üblichen sphärischen Interferometern. Weiter sollen Maßnahmen unter Verwendung der Moire-Technik geschaffen werden. Mit diesen Maßnahmen soll eine topographische Karte einer gekrümmten Oberfläche, insbesondere der Cornea oder Hornhaut des Auges oder einer Kontaktlinse herstellbar sein, um Kontaktlinsen besser an das Auge anpassen zu können. Es sollen außerdem Änderungen der Hornhautoberfläche, die durch das Tragen der Kontaktlinsen bedingt sind, festgestellt werden. Dabei sollen unter Verwendung von inkoherentem Licht einfach e Verfahrensmaßnahmen und Vorrichtungen geschaffen werden, die unkompliziert in ihrer Anwendung sind und keinen hohen Kostenaufwand erfordern. The measures according to the invention are intended to achieve the following: The curvature of a reflective surface and in particular the radius of curvature of an approximately spherical surface should be measured at any point on this surface, for example the cornea or cornea of the eye or a contact lens. Process measures are to be created using conventional spherical interferometers. Furthermore, measures are to be created using the moiré technique. With these measures, a topographical map of a curved surface, in particular of the cornea or cornea of the eye or of a contact lens, should be able to be produced in order to be able to better adapt contact lenses to the eye. Changes in the corneal surface caused by wearing contact lenses should also be determined. Here are using inkoherentem light easy e procedural measures and devices are created that are straightforward in their application and do not require a high cost.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. The invention is explained in more detail, for example , with the aid of the figures.

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Figur 1 zeigt schematisch ein bekanntes sphärisches Interferometer, das !coherentes Licht verwendet und das so modifiziert ist, daß es sich zum Durchführen des erfindungsgew mäßen Verfahrens eignet, um den Krümmungsradius eines sphärischen Gegenstandes zu bestimmen.Figure 1 shows schematically a known spherical interferometer, that uses coherent light and thus modifies it is that it is suitable for performing the method according to the invention, around the radius of curvature of a to determine spherical object.

Figur 2 zeigt schematisch die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung in einer anderen Stellung relativ zu dem dargesteilen sphärischen Gegenstand, wenn der Krümmungsradius desselben gemessen wird.FIG. 2 schematically shows the device shown in FIG in a different position relative to the one shown spherical object when measuring the radius of curvature of the same.

Figur 3 zeigt das Muster, das in dem Okular des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Gerätes zu sehen ist, wenn sich dieses in der in Figur 2 dargestellten Stellung befindet und der Gegenstand eine annähernd sphärische Oberfläche hat. Figure 3 shows the pattern in the eyepiece of the Figures 1 and 2 shown device can be seen when it is in the position shown in FIG and the object has an approximately spherical surface.

Figur 4 zeigt das Muster, das beobachtet wird, wenn der Gegenstand eine, weniger sphärische Oberfläche hat.Figure 4 shows the pattern observed when the object has a less spherical surface.

Figur 5 zeigt das Muster, wenn der zu untersuchende Gegenstand astigmecbisch ist.Figure 5 shows the pattern when the object to be examined is astigmecbic.

Figur 6 zeigt schematisch ein Sphärometer,mit dem die Moire-Technik nach dieser Erfindung angewandt werden kann.FIG. 6 shows schematically a spherometer with which the moiré technique can be applied according to this invention.

Figur 7 zeigt eine Seitenansicht teilweise^- im Schnitt eines Sphärometers nach dieser Erfindung, mit dem die Moire-Technik zum Vermessen der Hornhaut und von Kontaktlinsen angewandt v/erden kann.Figure 7 shows a side view partially ^ - in section of a Spherometer according to this invention, with which the moiré technique can be used to measure the cornea and contact lenses.

Figur 8 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Mittelteils des Kreismusters, das in einem Gerät nach den Figuren 6 und 7 verwendet wird.FIG. 8 shows an enlarged view of the central part of the circular pattern which is used in an apparatus according to FIGS. 6 and 7 is used.

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Die Figuren 9 bis 11 zeigen weitere Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen, die.für die Hornhaut-Sphärometrie geeignet sind, undFIGS. 9 to 11 show further embodiments of the invention Devices used for corneal spherometry are suitable, and

Figur 12 zeigt ein Schema eines Komparators, der gemäß den erfindungsgemäßen Verfahrensmaßnahmen verwendet werden kann, um topographische Karten von Kugelflächen oder Hornhautflächen, wie sie in den Figuren 9, 10 und 11 angedeutet sind, herzustellen.FIG. 12 shows a diagram of a comparator which, according to FIGS Process measures according to the invention can be used to create topographic maps of spherical surfaces or corneal surfaces, as indicated in Figures 9, 10 and 11 to produce.

Für gleiche Elemente sind in den Zeichnungen jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet.In the drawings, the same reference numerals are used for the same elements.

Bei einer Anordnung nach den Figuren 1 und 2 wird gemäß dieser Erfindung ein Interferometer 20 verwendet, um den Krümmungsradius eines sphärischen Gegenstandes 22 zu messen. Dieser Gegenstand kann zu dem Gerät konvex, wie dargestellt, oder konkav gekrümmt sein. In den Figuren 1 und 2 wird ein sogenanntes Michelson Interferometer dargestellt, das bevorzugt angewandt wird. Dieses Interferometer hat eine Linse 24 in einem Arm, um die parallelen koherenten Lichtstrahlen zu fokusieren. Das ganze Interferometer kann mit einer Stellschraube 26 verstellt werden, die mit dem Gerät über ein übliches Getriebe (nicht dargestellt) gekoppelt ist.In an arrangement according to Figures 1 and 2, an interferometer 20 is used according to this invention to the To measure the radius of curvature of a spherical object 22. This object can be convex to the device as shown, or be concave. A so-called Michelson interferometer is shown in FIGS. 1 and 2, which is preferred is applied. This interferometer has a lens 24 in one arm, around the parallel coherent light beams to focus. The whole interferometer can be adjusted with an adjusting screw 26, which is connected to the device via a usual gear (not shown) is coupled.

Das Instrument wird zuerst seitlich eingestellt, um den Brennpunkt der Linse 2k in Koinzidenz mit der Oberfläche des Gegenstandes 22 zu bringen. Dadurch werden alle Lichtstrahlen, die durch die Linse 2¹I fallen, von dieser im Brennpunkt der Linse 2H reflektiert und ein Interferometersignal Null erzeugt. Keine Streifen oder Ringe werden in dem Okular 28 beobachtet. Das Instrument wird dann in seit- The instrument is first adjusted laterally to bring the focal point of the lens 2k into coincidence with the surface of the object 22. As a result, all light rays which ^{fall through the lens 2 1} I are reflected by the latter at the focal point of the lens 2H and a zero interferometer signal is generated. No streaks or rings are observed in the eyepiece 28. The instrument is then

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licher Richtung nach links in die in Figur 2 dargestellte Stellung mittels der Stellschraube 26 verschoben.Licher direction to the left in the position shown in Figure 2 by means of the adjusting screw 26.

Wenn der Brennpunkt der Linse 2k im Mittelpunkt der Krümmung des Gegenstandes 22, wie in Figur 2 dargestellt ist, liegt, treffen alle Strahlen, die von der Linse 2¹I kommen, senkrecht auf die Oberfläche des Gegenstandes auf, wenn diese sphärisch oder kugelförmig ist, Die Strahlen werden in sich selbst reflektiert und erzeugen ein zweites Interferometersignal Null, wodurch wiederum keine Streifen in dem Okular 28 beobachtet werden. Das Interferometer 20 wurde um eine Strecke in seitlicher Richtung verschoben, die genau dem Krümmungsradius des Gegenstandes entspricht. Dies kann in geeigneter Weise mit einem Anzeigegerät 30 gemessen werden.If the focal point of the lens 2k is at the center of the curvature of the object 22, as shown in Figure 2, all rays ^{coming from the lens 2 1} I impinge perpendicularly on the surface of the object, if it is spherical or spherical The rays are reflected in themselves and produce a second interferometer signal zero, which in turn means that no stripes are observed in the eyepiece 28. The interferometer 20 has been shifted in the lateral direction by a distance which corresponds exactly to the radius of curvature of the object. This can be measured in a suitable manner with a display device 30.

Wenn das Interferometer auf den Mittelpunkt der Krümmung des Gegenstandes 22, wie in Figur 2 dargestellt, einfokusiert ist, wird irgendeine Abweichung des Gegenstandes von der sphärischen Form durch ein Streifenmuster angezeigt, das in dem Okular 28 erscheint.When the interferometer focuses on the center of curvature of the object 22, as shown in FIG any deviation of the object from the spherical shape is indicated by a striped pattern, which appears in the eyepiece 28.

Wenn der Gegenstand nahezu sphärisch ist, wird dies durch ein Muster mit.in weitem Abstand voneinander angeordneten kreisförmigen Streifen angezeigt, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Eine größere symmetrische Abweichung von der sphärischen Form wird durch ein Muster mit Streifen in dichterem Abstand, wie in Figur 4 dargestellt ist, angezeigt. Wenn der Gegenstand ein astigmatisches Verhalten zeigt, wird ein elliptisches Muster, wie in Figur 5 dargestellt ist, erhalten.If the object is almost spherical, this is indicated by a pattern with a wide spacing from each other circular stripes as shown in FIG. A greater symmetrical deviation from that spherical shape is indicated by a pattern of more closely spaced stripes as shown in FIG. If the object shows astigmatic behavior, an elliptical pattern as shown in Fig. 5 is obtained.

Gemäß der Erfindung wurde festgestellt, daß ein Interferometer mit koherenter Lichtquelle, wie es in den Figuren 1According to the invention, it was found that an interferometer with a coherent light source, as shown in FIGS

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und 2 dargestellt ist, wesentlich genauer anzeigt als dies für das Anpassen von Kontaktlinsen notwendig ist, wobei die Anzeigegenauigkeit in der Größenordnung einer Lichtwellenlänge ist. Mit einem Gerät, dessen allgemeiner Aufbau in Figur 6 dargestellt ist, wird ein ähnliches Streifenmuster mit der gewünschten Genauigkeit erzeugt, jedoch ist kein koherentes Licht erforderlich. Mit diesem Gerät wird ein Muster R aus'durchsichtigen und undurchsichtigen Kreisen mit einer Lichtquelle 32 ausgeleuchtet. Das Licht, das durch das Muster R hindurchtritt, wird von dem halb versilberten Spiegel J>k reflektiert. Das Muster R wird dann mittels der Linse 36 im Krümmungsmittelpunkt des Gegenstandes 23 abgebildet. Der Gegenstand 23 kann eine dem Gerät zugekehrte konvexe, oder, wie dargestellt, konkave Oberfläche einer Kontaktlinse sein.and Fig. 2 is much more accurate than necessary for fitting contact lenses, the display accuracy being on the order of a wavelength of light. With an apparatus, the general structure of which is shown in Figure 6, a similar striped pattern is produced with the desired accuracy, but no coherent light is required. With this device, a pattern R of transparent and opaque circles is illuminated with a light source 32. The light that passes through the pattern R is reflected by the half-silvered mirror J> k. The pattern R is then imaged in the center of curvature of the object 23 by means of the lens 36. The object 23 can be a convex surface facing the device or, as shown, a concave surface of a contact lens.

Das von der Oberfläche des Gegenstandes 23 reflektierte Licht wird von der Linse J>6 durch den halb versilberten Spiegel 3*J auf eine Bildebene 38 geworfen. Ein zweites Bild des Musters R wird in der Bildebene 38 von dem Licht erzeugt, das durch den halb versilberten Spiegel J>k fällt. Dieses Licht wird von der Linse 40 auf den Spiegel 42 fokusiert. Das Licht fällt durch die Linse ¹JO zurück und wird über den halb versilberten Spiegel 3^ zu den Bildebene 38 umgeleitet. Wenn die Oberfläche des Gegenstandes 23 genau sphärisch ist, stimmen die beiden Bilder des Musters R in der Bildebene 38 genau überein. Wenn das Muster aus konzentrischen Kreisen mit sehr kleinem Abstand besteht, wird es von dem Auge des Beobachters nicht aufgelöst und die Bildebene 38 erscheint gleichförmig ausgeleuchtet. Wenn jedoch die Oberfläche des Gegenstandes 23 in irgendeiner Weise" von der sphärischen Form abweicht» werden die zwei Bilder des Strichmusters R nicht in der Bildebene 38 übereinstimmen The light reflected from the surface of the object 23 is thrown from the lens J> 6 through the half-silvered mirror 3 * J onto an image plane 38. A second image of the pattern R is generated in the image plane 38 from the light falling through the half-silvered mirror J> k. This light is focused on the mirror 42 by the lens 40. The light falls back through the lens ¹ JO and is redirected to the image plane 38 via the half-silvered mirror 3 ^. If the surface of the object 23 is exactly spherical, the two images of the pattern R in the image plane 38 coincide exactly. If the pattern consists of concentric circles with a very small spacing, it is not resolved by the eye of the observer and the image plane 38 appears uniformly illuminated. However, if the surface of the object 23 "deviates from the spherical shape" in any way, the two images of the line pattern R will not coincide in the image plane 38

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und ein moire-förmiges oder schillerfarbenes "treifenmuster zeigt dann die Abweichung an.and a moiré or iridescent "striped pattern then shows the deviation.

Dieses schillerfarbene Muster entspricht genau den Interferenzmustern, die in einem Interferometer nach Figur 2 beobachtet werden, mit Ausnahme daß der Abstand der Moire-Streifen größer ist. Das Moire-Interferometer nach Figur 6 kann genau wie das Interferometer mit dem koherenten Licht nach den Figuren 1 und 2 verwendet werden, um den Krümmungsradius des Gegenstandes 23 zu bestimmen, indem zuerst das Bild des Musters in dem Krümmungsmittelpunkt des Gegenstandes 23 fokusiert und der weitestmögliche Abstand der schillerfarbenen Streifen beobachtet wird, wenn das Instrument sich in dieser Stellung befindet. Dann wird das ganze Instrument in seitlicher Richtung nach rechts mittels der Stellschraube 26 verschoben, bis die schillerfarbenen Streifen verschwinden. An dieser Stelle fokusiert die Linse 36 das Bild des Musters R auf die Oberfläche des Gegenstandes 23. Wiederum entspricht der Abstand, um den das Gerät bewegt wurde, dem Krümmungsradius des Gegenstandes 23. Dieser Abstand kann mit einem Maßstab 30 gemessen werden.This iridescent pattern corresponds exactly to the interference patterns, which are observed in an interferometer according to Figure 2, with the exception that the distance between the moiré fringes is bigger. The moiré interferometer according to FIG. 6 can, like the interferometer, with the coherent light according to Figures 1 and 2 can be used to determine the radius of curvature of the object 23 by first the Image of the pattern in the center of curvature of the object 23 focused and the greatest possible distance of the iridescent Stripe is observed when the instrument is in this position. Then the whole instrument is in laterally to the right by means of the adjusting screw 26 until the shimmering stripes disappear. At this point the lens 36 focuses the image of the pattern R onto the surface of the object 23. Again, the distance the device was moved corresponds to the radius of curvature of the object 23. This distance can be measured with a scale 30.

Aus dem Buch "Corneal Contact Lenses", veröffentlicht von der C.V.Mosby Company of St. Louis, Missouri, copyright 1964 (Seiten 53~55) ist ein sogenanntes A-O-Radioskop bekannt geworden, mit dem ein Zielgegenstand durch einen halb versilberten Spiegel zuerst auf der Oberfläche und dann im Krümmungsmittelpunkt einer sphärischen Fläche abgebildet wird. Dies erfolgt, indem das reflektierte Bild des Ziel- ^: gegenstandes beobachtet wird. Die Genauigkeit dieses bekannten Gerätes hängt von der Fähigkeit des Beobachters ab, das Bild des Ziels perfekt zu fokusieren, wohingegen man gemäß dieser Erfindung nur das Instrument auf eine minimale Anzahl von Streifen oder auf ein minimales Moire-Muster einstellen muß.From the book "Corneal Contact Lenses", published by the CVMosby Company of St. Louis, Missouri, copyright 1964 (pages 53 ~ 55), a so-called AO radioscope is known, with which a target object through a half-silvered mirror first on the Surface and then in the center of curvature of a spherical surface is mapped. This is done by observing the reflected image of the target ^: object. The accuracy of this known device depends on the ability of the observer to perfectly focus the image of the target, whereas according to this invention one only needs to adjust the instrument to a minimum number of stripes or to a minimum moiré pattern.

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Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Verfahren wird bei Geräten, die in der oben genannten Literaturstelle beschrieben werden, kein Vergleich zwischen einem vollkommenen Bild eines Musters und des von der Oberfläche, die vermessen werden soll, reflektierten Bildes vorgenommen, um einen scharf definierten Nullwert zu erhalten, wenn das Muster auf der zu vermessenden Oberfläche fokusiert ist. Darüber hinaus ist es nicht möglich, mit den bekannten Verfahrensmaßnahmen eine topographische Karte oder ein topographisches Schichtlinienbild der Oberfläche, die vermessen werden soll, zu erzeugen, wenn das Instrument auf den Krümmungsmittelpunkt fokusiert ist. Außerdem werden Kontaktlinsen im allgemeinen mit verschiedenen konzentrischen Bereichen mit verschiedenen Krümmungsradien hergestellt, die.nicht mit^dem A-O-Radioskop vermessen werden können.In contrast to the method according to the invention, at Devices described in the above cited reference do not provide a comparison between a perfect image of a pattern and the reflected image from the surface to be measured are made to be sharp defined zero value when the pattern is focused on the surface to be measured. Furthermore it is not possible to create a topographical map or a topographical layer line image with the known procedural measures of the surface to be measured when the instrument is on the center of curvature is focused. Also, contact lenses are generally made with different concentric areas with different Radii of curvature produced which.not with ^ the A-O radioscope can be measured.

Gemäß dieser Erfindung kann weiter Licht von einem Muster R in dem Krümmungsmittelpunkt eines Gegenstandes fokusiert und das von der Oberfläche des Gegenstandes reflektierte Bild,wie in Figur 9 dargestellt, fotographiert werden·.«ader es kann das direkt gebildete virtuelle Bild des Musters R wie in den Figuren 10 und 11 dargestellt, fotographiert werden. Das fotographische Bild des Musters R kann dann mit einer Lehre in einemComparator verglichen werden, wie z.B. in dem abgeänderten automatischen Vergrößerungsgerät, das in Figur 12 dargestellt ist. Wenn der Gegenstand nicht sphärisch oder kugelförmig ist, wird die Abweichung von der Kugelform durch das schillerfarbene Muster angedeutet, das gesehen wird, wenn gleichzeitig das Muster der Lehre und das Bild des Musters auf der Fotographie in dem Comparator verglichen werden. Das Maß der erforderlichen Vergrößerung der Fotographien, die mit den Geräten nach den Figuren 10 und 11 hergestelltwerden, hängt von der Krümmung des Gegen- According to this invention, further, light from a pattern R can be focused in the center of curvature of an object and the image reflected from the surface of the object can be photographed as shown in FIG Figures 10 and 11 shown, are photographed. The photographic image of the pattern R may then be compared with a gauge in einemComparator, such as in the modified automatic magnification device which is shown in FIG 12th If the object is not spherical or spherical, the deviation is indicated from the spherical shape by the iridescent-colored pattern is seen when the same time the pattern is compared to the photograph in the comparator, the pattern of the teaching and the image. The extent of the required enlargement of the photographs, which are produced with the devices according to FIGS. 10 and 11, depends on the curvature of the opposite

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Standes ab. Auf diese Weise kann der Krümmungsradius daraus berechnet werden.Standes from. This way the radius of curvature can be derived from it be calculated.

In Figur 1 ist ein sphärisches Michelson-Interferometer 20 dargestellt mit einer koherentes Licht erzeugenden Lichtquelle 46. Diese Lichtquelle kann ein feines Loch in einer Membran 48 sein. Das Loch ist im Brennpunkt einer ersten Linse 50 angeordnet, so daß ebene koherente Lichtwellen die Linse 50 verlassen. Diese Lichtwellen v/erden von einem halb versilberten Spiegel 52 zu der Linse 24 umgelenkt und auf der Oberfläche des Gegenstandes 22 fokusiert oder gebündelt. Das auf die Oberfläche des Gegenstandes 22 auffaxende Licht wird in sich zurückreflektiert und durch die Linse 24 in Wellen mit ebenen Wellenfronten umgewandelt. Das Licht tritt durch den halbversilberten Spiegel 52 und kann mit dem Okular 28, das auf unendlich eingestellt ist, beobachtet werden.A spherical Michelson interferometer 20 is shown in FIG shown with a coherent light generating light source 46. This light source can be a fine hole in a Be membrane 48. The hole is located at the focal point of a first lens 50 so that plane coherent light waves leave the lens 50. These light waves are grounded by one half-silvered mirror 52 deflected to the lens 24 and focused or bundled on the surface of the object 22. The faxed onto the surface of the object 22 Light is reflected back into itself and converted by the lens 24 into waves with plane wave fronts. The light passes through the semi-silvered mirror 52 and can be observed with the eyepiece 28 set at infinity will.

Die Hälfte des Lichtes von der Linse 50 fällt durch den Spiegel 52 hindurch und wird von einem ebenen Spiegel 54 zu dem halb versilberten Spiegel 52 und von hier aus zu dem Okular 28 zurückreflektiert. Die zwei Wellenfronten, die in das Okular 28 eintreten, von denen eine von dem Gegenstand 22 reflektiert und die andere von dem Spiegel 54 reflektiert wird, interferieren, wenn die Linse 24 auf die Oberfläche-! des Gegenstandes 22 fokusiert ist, so daß das Gesichtsfeld des Okulars 28 entweder gleichförmig ausgeleuchtet oder dunkel ist.Half of the light from lens 50 passes through the Mirror 52 through it and becomes a flat mirror 54 to the half-silvered mirror 52 and from here to the Eyepiece 28 reflected back. The two wavefronts entering the eyepiece 28, one of which is from the object 22 reflected and the other reflected from the mirror 54 will interfere when the lens 24 hits the surface-! of the object 22 is focused, so that the field of view of the eyepiece 28 is either uniformly illuminated or dark.

Wie oben erwähnt, kann das ganze Interferometer seitlich mittels einer Stellschtraube 26 verschoben werden, Die Skala 56 bewegt sich mit dem Interferometer, während das Fenster 58 und der Zeiger 60 fest bleiben. Auf .diese Weise kann dieAs mentioned above, the entire interferometer can be moved laterally by means of an adjusting screw 26, the scale 56 moves with the interferometer while the window 58 and the pointer 60 remain fixed. In this way, the

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Strecke, um die das Interferometer verschoben wird, gemessen werden. Es soll angenommen werden, daß das Anzeigegerät 30 auf Null eingestellt ist, wenn das Interferometer sich relativ zu dem Gegenstand 22 in der in Figur 1 dargestellten Stellung befindet. Das Interferometer kann nun in seitlicher Richtung nach links mittels der Stellschraube 26 verstellt werden.Distance by which the interferometer is displaced can be measured. It is assumed that the display device 30 is set to zero when the interferometer is in the position shown in FIG. 1 relative to the object 22. The interferometer can now can be adjusted in the lateral direction to the left by means of the adjusting screw 26.

Wenn das Licht von der Linse 24 auf den Krümmungsmittelpunkt des Gegenstandes 22, wie in Figur 3 dargestellt, fokusiert wird, werden die Strahlen, die auf den Gegenstand auffallen, in sich selbst zurückreflektiert. Wenn die Oberfläche genau kugelförmig oder sphärisch ist-, wird ein zweiter interferometrischer Wert Null in dem Okular 28 beobachtet. Das heißt, das Gesichtsfeld ist gleichförmig ausgeleuchtet oder dunkel. In anderen Stellungen werden die Strahlen nicht gleichmäßig in sich selbst zurückreflektiert und Ringstreifen werden in dem Okular 28 beobachtet.When the light from the lens 24 onto the center of curvature of the object 22, as shown in Figure 3, is focused, the rays that strike the object are reflected back into themselves. When the surface is precisely spherical or spherical, a second interferometric value zero is observed in the eyepiece 28. This means that the field of view is uniformly illuminated or dark. In other positions the Rays are not evenly reflected back into themselves and ring stripes are observed in the eyepiece 28.

Der Beobachter liest dann von der Skala 30 den Abstand d, um den das Interferometer verschoben wurde, ab. Dieser Abstand entspricht genau dem Radius r des Gegenstandes. Wenn der Gegenstand noch genau kugelförmig oder sphärisch ist, wird ein interferometrischer Wert Null in der in Figur 2 dargestellten Stellung gefunden, indem das Gerät so eingestellt wird, daß keine Streifenringe in dem Bereich auf der Oberfläche beobachtet werden, dessen Radius bestimmt werden soll. Der Abstand, um den das Gerät verschoben werden muß, um jeden dieser Nullwerte zu erhalten, entspricht dem jeweiligen Radius an derSStelle, an der keine Ringstreifen auftreten.The observer then reads from the scale 30 the distance d by which the interferometer has been displaced. This distance corresponds exactly to the radius r of the object. If the object is still perfectly spherical, a zero interferometric value is found in the position shown in Figure 2 by adjusting the device so that no streak rings are observed in the area on the surface whose radius is to be determined. The distance by which the device must be moved in order to obtain each of these zero values corresponds to the respective radius at the point at which no ring stripes occur.

Es ist klar, daß ein Laser als Ersatz für die mit einer It is clear that a laser as a substitute for a

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feinen Öffnung versehenen Trennwand 48 als koherente Lichtquelle 46 in dem Gerät 20 verwendet werden kann. Es ist weiter klar, daß das Interferometer ein extrem gutes Auflösungsvermögen im Größenbereich der Lichtwellenlänge hat. Dies ist zwar ein Vorteil, wenn eine sehr genaue Messung erwünscht ist, für die Hornhautspektrometrie oder die Vermessung von Kontaktlinsen ist dies jedoch ein Nachteil, da die Abweichungen von normalen Hornhäuten oder Linsen von der sphärischen Form wesentlich größer 'sind als Wellenlängenbereichen entspricht. Deshalb werden gewöhnlich sehr viele Ringstreifen in dem Gesichtsfeld des Okulars 28 in Figur 2 beobachtet. Es sind in der Tat so viele, daß es etwas schwierig ist, sie richtig zu interpretieren.Fine opening provided partition wall 48 can be used as a coherent light source 46 in the device 20. It is It is also clear that the interferometer has an extremely good resolution in the size range of the wavelength of light. This is an advantage when a very precise measurement is desired, for corneal spectrometry or measurement However, this is a disadvantage of contact lenses, as the deviations from normal corneas or lenses from the spherical shape are much larger than the wavelength ranges. Therefore usually become very many ring stripes are observed in the field of view of the eyepiece 28 in FIG. There are so many, in fact, that there are is a little difficult to interpret correctly.

Mit dem schillerfarbenen Streifen erzeugenden Interferometer, das in Figur 6 dargestellt ist, werden diese Schwierigkeiten vermieden. Das Gerät wird als Interferometer bezeichnet, da die schillerfarbenen Muster, die in dem Gerät beobachtet werden, analog den Streifenmustern in einem Interferometer sind. Da jedoch kein koherentes Licht verwendet wird, findet keine Interferenz im üblichen Sinne in dem Gerät statt.The iridescent streak producing interferometer shown in Figure 6 eliminates these difficulties avoided. The device is called an interferometer because the iridescent patterns observed in the device are analogous to the stripe patterns in an interferometer. However, since no coherent light is used, there is none Interference in the usual sense takes place in the device.

Das Muster R wird in der Lichtkammer 62 erzeugt. Mit einer Lampe 32 wird ein das Licht diffus streuender Schirm 64 ausgeleuchtet. Das Licht, das von dem Muster R ausgeht, läuft in der dargestellten Weise durch die optischen Einrichtungen, so daß zwei Bilder in der Bildebene 38 entstehen. Diese Bilder werden mit einem Okular 66, das auf die Bildebene 38 fokusiert ist, beobachtet. Das Muster R ist in Figur 8 stark vergrößert dargestellt. Es besteht aus abwechselnd lichtundurchlässigen und lichtdurchlässigen Kreisen mit gleicher Breite. Es wurde gefunden, daß diese Ringe in geeigneter Wei-The pattern R is generated in the light chamber 62. A lamp 32 is used to illuminate a screen 64 which diffuses the light. The light emanating from the pattern R passes through the optical devices in the manner shown, so that two images arise in the image plane 38. These images are observed with an eyepiece 66 which is focused on the image plane 38. The pattern R is shown greatly enlarged in FIG. It consists of alternating opaque and translucent circles with the same width. It has been found that these rings in a suitable manner

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se hergestellt werden können, indem ein in ähnlicher Weise mit einem Streifenmuster versehenes "half tone screen" verwendet und dieses im Druck- oder fotographischen Verfahren stark verkleinert wird. Es ist wünschenswert, daß der beobachtete Gegenstand ein Muster von einigen Hundert Linien überdeckt, wobei auch mehr oder weniger in Abhängigkeit von der erforderlichen Auflösung angewandt werden können. Das Muster kann irgendeine geeignete Größe in Abhängigkeit von dem Vergrößerungsmaßstab der Linse 36 haben, die im allgemeinen so ausgebildet ist, daß sie ein sehr kleines Bild des Musters erzeugt, so daß, wenn dieses Bild auf die Oberfläche des Gegenstandes fokusiert wird, es mit geringer Verzerrung zu der Bildebene 38 zurückreflektiert wird. Dadurch wird ein scharf definierter Nullwert in dem schillerfarbenen Muster beobachtet, wenn die Stellschraube 2β zur Messung der Radien eingestellt wird.se can be produced by a similarly provided with a striped "half tone screen" used and this is greatly reduced in the printing or photographic process. It is desirable that the observed object covers a pattern of a few hundred lines, more or less depending of the required resolution can be applied. The pattern can be any suitable size in Depending on the magnification of the lens 36, which is generally designed to be creates a very small image of the pattern so that when this image focuses on the surface of the object it is reflected back to the image plane 38 with little distortion will. As a result, a sharply defined zero value is observed in the iridescent pattern when the adjusting screw 2β is set to measure the radii.

Wenn der Gegenstand über ein Muster ausgeleuchtet wird, das einige Tausend schwarze Linien hat, kann eine Abweichung des Radius von 0,1 % beobachtet werden. Es ist klar, daß die Stellung der schillerfarbenen Ringstreifen, die beobachtet wird, direkt mit der Abweichung der Neigung des entsprechenden Teils der Oberfläche des zu vermessenden Gegenstandes von der sphärischen Form in Beziehung zu setzen ist und daß das schillerfarbene Muster eine topographische Karte der Oberfläche des Gegenstandes ist.If the object is illuminated via a pattern that has a few thousand black lines, a deviation in radius of 0.1 % can be observed. It is clear that the position of the iridescent ring stripes observed is directly related to the deviation of the inclination of the corresponding part of the surface of the object to be measured from the spherical shape and that the iridescent pattern is a topographical map of the surface of the object Subject is.

Eine Vorrichtung zum Durchführen der Hornhautsphärometrie ist in Figur 7 dargestellt. Das Gerät 76 ist auf einer Basis oder einem Ständer 68 befestigt. Der Patient liegt mit seiner Stirne an einem Stirnauflager 70 und mit seinem Kinn auf einem Kinnauflager 72 an, die mit einem Arm 7 AA device for performing corneal spherometry is shown in FIG. The device 76 is on a Base or stand 68 attached. The patient lies with his forehead on a forehead support 70 and with his Chin on a chin support 72, which is connected to an arm 7 A

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mit der Basis 68 fest verbunden sind. Dadurch wird eine seitliche Verschiebung des Auges 25 relativ zu dem Gerät 76 vermieden. Das Gerät weist ein Rohr 78 und einen Stutzen 80 für die Lichtquelle auf. Eine Glühlampe 82 ist in dem Stutzen 80 fest angeordnet. Diese Glühlampe leuchtet ein Muster R über einen das Licht diffus streuenden Schirm 84 aus. Das durch das Muster hindurchfallende Licht wird von einem halb versilberten Spiegel 86 reflektiert, der mit seiner reflektierenden Oberfläche rechts von dem Objektivsatz 88 angeordnet ist.are firmly connected to the base 68. This creates a lateral displacement of the eye 25 relative to the device 76 is avoided. The device has a tube 78 and a nozzle 80 for the light source. An incandescent lamp 82 is fixedly arranged in the connecting piece 80. This light bulb lights up a pattern R over a screen 84 which diffuses the light. The light passing through the pattern becomes reflected by a half-silvered mirror 86, the one with its reflective surface to the right of the lens set 88 is arranged.

Das Objektiv 88 besteht aus einer Sammellinse 90 und einer Fokusierungslinse 92. Der Abstand zwischen dem Spiegel 86 und dem Objektiv 88 beträgt etwa 15*24 cm (6 inches). Die Sammellinse 90 ist ein Achromat von der Edmond Scientific Company mit einer Brennweite von 260 mm. Die Linse §2 ist ein Visierobjektiv mit einer Brennweite von 33 nun. Andere Linsenkombinationen können verwendet werden, wie z.B. eine gute Kameralinse oder eine apochromatische Kopierlinse.The objective 88 consists of a converging lens 90 and one Focusing lens 92. The distance between mirror 86 and objective 88 is approximately 15 * 24 cm (6 inches). the Collecting lens 90 is an achromatic lens from Edmond Scientific Company with a focal length of 260 mm. The lens §2 is a sighting lens with a focal length of 33 now. Other Combinations of lenses can be used, such as a good camera lens or an apochromatic copier lens.

Ein zweites identisches Muster R' ist in einem gleichen Abstand von dem Spiegel 86 wie das Muster R angeordnet. Auf diese V/eise wird, wie oben beschrieben, ein Bild des Musters R von dem Bild des Musters R^! überlagert, wenn das Objektiv 88 das Bild des Musters R auf die Oberfläche der Hornhaut des Auges 25 oder in den Krümmungsmittelpunkt dieser Oberfläche fokusiert. Wenn das Objektiv 88 auf den Krümmungsmittelpunkt der Hornhaut des Auges 25 fokusiert ist und die Hornhaut nicht sphärisch ist, kann ein schillerfar-benes Muster bei.R' mittels eines Okulars Sk, das auf dieses Muster fokusiert ist, beobachtet werden. Dieses Muster kann durch Entfernen des Okulars 94 und durch Ersatz desselben durch eine Kamera fotographiert werden.A second identical pattern R 'is equidistant from mirror 86 as pattern R is. In this way, as described above, an image of the pattern R is separated from the image of the pattern R ^! superimposed when the objective 88 focuses the image of the pattern R on the surface of the cornea of the eye 25 or in the center of curvature of this surface. If the objective 88 is focused on the center of curvature of the cornea of the eye 25 and the cornea is not spherical, a shimmering pattern at R ' can be observed by means of an eyepiece Sk which is focused on this pattern. This pattern can be photographed by removing the eyepiece 94 and replacing it with a camera.

Das Okular 94 ist ein Keller-Okular mit einer Brennweite von 2,857 cm (1 1/8 inch) wie es von der Edmond Scientific Company erhaltep «,ecJt« kann. 00SSU1/0236 ~~~ ' - *The eyepiece 94 is a Keller eyepiece with a focal length of 2.857 cm (1 1/8 inch) as can be obtained from the Edmond Scientific Company . 00SSU1 / 0236 ~~~ '- *

BAD ORlGiNALBAD ORlGiNAL

Alternativ kann anstelle von 2 Mustern R und R', wie in Figur 8 dargestellt, ein einzelnes Muster R^1f verwendet werden. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform fokusiert das Objektiv 88 das Bild von R" entweder auf die Oberfläche der Hornhaut oder in den Krümmungsmittelpunkt derselben und das Okular 9¹* muß auf das Muster R" fokusiert oder eingestellt werden. Diese abgeänderte Ausführungsform zeigt jedoch einen schlechten Kontrast oder Gegensatz, da eine große Lichtmenge von'.der Hinterseite des Musters R" reflektiert wird.Alternatively, instead of two patterns R and R ', as shown in FIG. 8, a single pattern R ^1f can be used. In this modified embodiment, the objective 88 focuses the image of R "either on the surface of the cornea or in the center of curvature thereof and the eyepiece 9 ¹ * must be focused or adjusted on the pattern R". However, this modified embodiment shows poor contrast because a large amount of light is reflected from the rear of the pattern R ".

Das Gerät 76 hat Lichtleitflächen, wie dargestellt, um den Kontrast zu vergrößern. Das Instrument kann in seitlicher Richtung mittels einer Zahnstange und eines Ritzels, die allgemein mit dem Bezugszeichen 96 angedeutet sind, durch Drehen eines Stellrades 98 verschoben werden. Die Strecke, um die das Gerät verschoben wird, kann mit einer Skala und einem Zeiger, die allgemein mit dem Bezugsfzeichen 100 bezeichnet sind, beobachtet werden.The device 76 has light guide surfaces, as shown, around the Increase contrast. The instrument can be moved in a lateral direction by means of a rack and pinion that generally indicated by reference numeral 96 by Turning an adjusting wheel 98 can be moved. The distance, by which the device is displaced can be indicated with a scale and a pointer, generally denoted by the reference symbol 100 are to be observed.

Bei den in den Figuren 10, 11 und 12 dargestellten, abgeänderten Ausführungsformen nach dieser Erfindung werden die schillerfarbenen Muster nicht bei der Untersuchung des Patienten erzeugt und beobachtet. Das reflektierte. Bild des Ringmusters wird vielmehr fotographiert und später mit einer Lehre verglichen, um die Abweichung der Hornhaut oder eines anderen Gegenstandes von der genau sphärischen Form zu bestimmen. Dies hat den Vorteil, daß die natürliche Bewegung des Auges ausgeschaltet wird, indem eine elektronische Blitzlampe oder eine schnelle Verschlußgeschwindigkeit des Objektivverschlusses verwendet werden kann, um die Bewegung des Auges zu eliminieren.In the illustrated in Figures 10, 11 and 12, modified embodiments of this invention are the iridescent patterns were not generated and observed when examining the patient. That reflected. image Rather, the ring pattern is photographed and later compared with a teaching to determine the deviation of the cornea or to determine another object from the precisely spherical shape. This has the advantage of natural movement The eye is turned off by an electronic flash lamp or a fast shutter speed of the lens shutter can be used to eliminate movement of the eye.

Bei der Ausführungsform nach Figur 9 wird das Muster R mitIn the embodiment of Figure 9, the pattern R is with

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der Lampe 102 hinter dem Diffusor 104 in einer Lichtkammer 106 ähnlich der Lichtkammer 62 nach Figur 6 ausgeleuchtet.the lamp 102 behind the diffuser 104 in a light chamber 106 illuminated similarly to the light chamber 62 according to FIG.

Das Muster R wird in oder nahe dem Krümmungsmittelpunkt des Auges 25 mit einem halb versilberten Spiegel 108 und einer Linse 110 abgebildet. Das Licht wird dann von der Hornhaut zurück durch die Linse 110 reflektiert und auf den fotographischen Film F über einen Verschluß 112 abgebildet. Auf diese Weise kann auf dem Film F eine Fotographie des von der Hornhaut des Auges 22 reflektierten Bildes des Musters R erzeugt werden.The pattern R is at or near the center of curvature of the eye 25 with a half-silvered mirror 108 and a Lens 110 shown. The light is then reflected back from the cornea through lens 110 and onto the photographic Film F imaged via a shutter 112. In this way, a photograph of the images of the pattern R reflected by the cornea of the eye 22 are generated.

Der Film F wird später mit einem Lehrmuster verglichen, um schillerfarbene Ringstreifen zu erzeugen, die die Abweichung der Hornhaut des Auges 25 von der sphärischen Form anzeigen.The film F is later compared to a teaching pattern to produce iridescent ring stripes that show the deviation of the cornea of the eye 25 from the spherical shape.

Das mit der Ausführungsform nach Figur 9 praktizierte Verfahren kann leicht auf die Vorrichtung nach Tigur 7 übertragen werden, indem das Muster R' durch den Verschluß 112 und den Film F ersetzt werden, wobei der Film F in die gleiche Ebene wie das Muster R' gebracht wird. Auf diese Weise kann das Element 113 entfernt und durch eine Kamera ersetzt werden.The method practiced with the embodiment according to FIG. 9 can easily be transferred to the device according to Tigur 7 by replacing the pattern R 'with the shutter 112 and the film F, with the film F in the same Level as the pattern R 'is brought. In this way element 113 can be removed and replaced with a camera.

Alternativ kann die Vorrichtung.·'.nach Figur 9 verwendet werden, um den Krümmungsradius des Auges 25 unter Verwendung des sogenannten Drysdale-Prinzips zu bestimmen, d.h. das Bild des Musters R¹ der Ausführungsform nach Figur 9 kann auf die Oberfläche der Hornhaut fokusiert werden, um ein gutes Bild in der Ebene des Filmes F zu erzeugen. Hierauf kann die Vorrichtung nach links ; verschoben werden, um dasAlternatively, the device according to FIG. 9 can be used to determine the radius of curvature of the eye 25 using the so-called Drysdale principle, ie the image of the pattern R ^{1 of} the embodiment according to FIG. 9 can be focused on the surface of the cornea to produce a good image in the plane of the film F. The device can then be turned to the left; moved to the

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Bild des Musters R in dem Krummungsinittelpunkt der Hornhaut des Auges 25 abzubilden oder zu fokusieren und um wiederum ein scharfes BiH des Musters R in der Ebene des Filmes P zu erzeugen. Der Abstand, um den die Vorrichtung verschoben wurde, ist gleich dem Krümmungsradius der Hornhaut des Auges 25.Image of the pattern R in the center of curvature of the cornea of the eye 25 to image or focus and in turn to obtain a sharp BiH of the pattern R in the plane of the film P. to create. The distance that the device has been displaced is equal to the radius of curvature of the cornea of the eye 25th

Bei dem in Figur 9 dargestellten Gerät muß, wie bei der oben beschriebenen Vorrichtung, das Bild des Musters R, das von der Linse 110 abgebildet wird, sehr klein sein, so daß ein scharfes Bild bei F erzeugt wird, wenn das Bild auf die Oberfläche der Hornhaut fokusiert wird.In the case of the device shown in FIG. 9, as in the case of the above described device, the image of the pattern R, which is imaged by the lens 110, be very small, so that a sharp image at F is produced when the image is focused on the surface of the cornea.

Es ist klar,daß bei allen oben beschriebenen Geräten anstelle des ganzen Gerätes nur die Linsen verschoben werden können, um die Bildebene des Musters R zu verschieben.It is clear that in all of the devices described above instead of the whole device only the lenses can be shifted in order to shift the image plane of the pattern R.

Bei einer anderen, in Figur 10 dargestellten Ausführungsform nach der Erfindung wird das Muster R durch eine ringförmige Lichtkammer 114 ausgeleuchtet. Die Mitte des Musters ist, wie durch die gestrichelte Linie in Figur 8 angedeutet, entfernt. Die Lichtkammer enthält Lampen 116 und einen das Licht diffus streuenden Schirm 118.In another embodiment according to the invention, shown in FIG. 10, the pattern R is given by an annular one Light chamber 114 illuminated. The center of the pattern is, as indicated by the dashed line in Figure 8, removed. The light chamber contains lamps 116 and a screen 118 that diffuses the light.

Es ist klar, daß bei der in Figur 10 dargestellen Anordnung eine Fotographie des virtuellen Bildes des Musters R in dem Objekt entsteht. Eine Kontaktlinse 23 ist als Objekt dargestellt.It will be understood that with the arrangement shown in Figure 10, a photograph of the virtual image of the pattern R arises in the object. A contact lens 23 is shown as an object.

Eine weitere mit einer virtuellen Abbildung arbeitende Ausführungsform nach dieser Erfindung ist in Figur 11 dargestellt. Bei dieser Anordnung ist kein Loch oder keine öffnung in der Mitte des Musters R erforderlich. Wenn eine solche öffnung vorhanden ist, kann der Krümmungsradius und irgendeine Abweichung von der sphärischen Form im Mittel-Another embodiment working with a virtual image according to this invention is shown in FIG. In this arrangement there is no hole or no opening required in the middle of pattern R. If such an opening is present, the radius of curvature and any deviation from the spherical shape in the middle

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teil des Filmes F nicht bestimmt werden. Bei der Anordnung nach Figur 11 enthält die Lichtkammer 124 eine Lampe oder Lampen 126, einen das Licht diffus streuenden Schirm 128 und das Muster oder Raster R. Ein virtuelles Bild des Rasters R wird auf der Hornhaut des Auges 25 erzeugt, indem das Licht durch den halb versilberten Spiegel 130 fällt.part of the film F cannot be determined. In the arrangement according to FIG. 11, the light chamber 124 contains a lamp or Lamps 126, a screen 128 diffusely scattering the light, and the pattern or grid R. A virtual image of the grid R is generated on the cornea of the eye 25 by the light falling through the half-silvered mirror 130.

Das Bild wird von dem halb versilberten Spiegel 130 in eine Kamera, die ganz allgemein mit dem Bezugssszreichen 132 angedeutet wird, Und die eine Linse 13¹I* einen Objektivverschluß 136 und einen Film F aufweist, reflektiert.The image is reflected from the half-silver-plated mirror 130 into a camera, which is indicated very generally with the reference phrase 132, and which has a lens 13 ¹ I *, an objective shutter 136 and a film F.

Wie in Figur 12 dargestellt ist, kann einer der Filme F mit dem. mit dem Bezugszeichen 138 bezeichneten Komparator geprüft werden. Dieser Komparator kann aus einer automatischen Vergrößerungseinrichtung bestehen, wobei die Lichtquelle I¹JO des Gerätes unter dem Film F und der Linse 142 angeordnet ist. Eine geschliffene Glasplatte 144 nimmt die Stelle der Basis ein, auf der normalerweise ein Druckpapier gehalten wird. Ein Lehrmuster oder Lehrraster 146 ist direkt auf der geschliffenen Seite des Schirmes 144 befestigt, so daß, wenn das Bild auf dem Film F richtig fokusiert ist, es sich in der Ebene des Lehrrasters 146 befindet.As shown in Figure 12, one of the films F can with the. with the reference numeral 138 designated comparator can be checked. This comparator can consist of an automatic magnifying ^{device, the light source I 1} JO of the device being arranged under the film F and the lens 142. A ground glass plate 144 takes the place of the base on which printing paper is normally held. A teaching pattern or grid 146 is attached directly to the sanded side of the screen 144 so that when the image on the film F is properly focused it will be in the plane of the teaching grid 146.

Die Lehre 146 weist dasselbe Raster und dasselbe Muster wie das Raster R auf, jedoch kann es kleiner oder größer sein. Der automatische Vergrößerungsapparat wird dann verstellt, bis eine minimale Anzahl von schülerfarbenen Ringstreifen durch die geschliffene Glasplatte 144 und das Lehrraster 146 beobachtet werden können. Das Maß der Verstellung des automatischen Vergrößerungsgerätes, d.h. die Stärke der erforderlichen Vergrößerungigeben in Übereinstimmung mit denThe jig 146 has the same grid and pattern as the grid R, but it can be smaller or larger. The automatic enlarger is then adjusted to a minimum number of student-colored ring stripes through the cut glass plate 144 and the teaching grid 146 can be observed. The amount of adjustment of the automatic enlarger, i.e. the strength of the required Enlargement give in accordance with the

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optischen Konstanten der in den Figuren 10 und 11 dargestellten Geräte eine Information, aus der der Krümmungsradius des Gegenstandes, von dem der Film F gemacht wurde, berechnet werden kann. Gerade wie bei den sogenannten Ker atome teilen und Ophthalometem ist die Genauigkeit dieser Messungen im wesentlichen auf die Messung des Abstandes von den Linsen 120 und 13^ von der Hornhaut des Auges 22 abhängig, die beobachtet werden soll. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann dieser Abstand jedoch wesentlich genauer bestimmt werden als dies mit bekannten Verfahren möglich .ist. Alle anderen optischen Konstanten des Systems sind sehr genau bestimmbar und bekannt. Das Muster mit der minimalen schillerfarbenen Streifung, das in dem Komparator 138 beobachtet wird, ist eine topographische Karte der untersuchten Hornhaut .optical constants of those shown in FIGS Apparatuses information from which the radius of curvature of the object from which the film F is made is calculated can be. Just like with the so-called keratome parts and ophthalometer, the accuracy of these measurements is based essentially on measuring the distance from the lenses 120 and 13 ^ depending on the cornea of the eye 22, the should be observed. With the method according to the invention, however, this distance can be determined much more precisely than this is possible with known methods. All other optical constants of the system can be determined very precisely and known. The pattern with the minimal iridescent stripes observed in the comparator 138 is a topographical map of the cornea being examined.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 10 und 11 kann das Vergleichsmuster oder Vergleichsraster den Film in der Filmebene ersetzen, wobei optische Einrichtungen, wie sie' in Figur 12 dargestellt sind, Verwendung finden, um beim Vermessen von Gegenständen oder Kontaktlinsen die direkte Beobachtung zu ermöglichen, im Falle eine schnelle Exposition nicht erforderlich ist.In the embodiment according to FIGS. 10 and 11, this can Comparative samples or comparative rasters replace the film in the film plane, with optical devices as shown in 'in FIG. 12 can be used for direct observation when measuring objects or contact lenses to allow in case rapid exposure is not required.

Bei denjenigen Ausführungsformen nach der Erfindung, bei denen das optische System zwischen dem laster R und dem Gegenstand und zwischen dem Gegenstand und dem Film F nicht optisch äquivalent ist, wie z.B. bei den Ausführungsformen nach den Figuren 10 und 11, wird eine kleine Verzerrung in dem Film F infolge der Fokusierungseigenschaften der Hornhaut erzeugt. Diese sphärische Aberration bewirkt eine progressive Verkleinerung der Breite der Rasterlinien auf dem Film mit zunehmendem Abstand von dem Mittelpunkt des Rasters oder Musters. Die Aberration kann kompensiert werden, indemIn those embodiments according to the invention, at which the optical system between the vice R and the object and between the object and the film F does not is optically equivalent, such as in the embodiments 10 and 11, a small distortion becomes in the film F due to the focusing properties of the cornea generated. This spherical aberration causes a progressive one Reduce the width of the grid lines on the film as the distance from the center of the grid increases or pattern. The aberration can be compensated by

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dasselbe Maß der sphärischen Aberration in dem Lehrraster 146 berücksichtigt wird oder indem eine kompensierende Abtrat lon in das Raster R eingebracht wird, das in den Anordnungen nach den Figuren 10 und 11 verwendet wird (d.h. die äußeren Rasfeerringstreifen haben dann einen grösseren Abstand voneinander als die inneren).the same amount of spherical aberration in the teaching grid 146 is taken into account or by adding a compensating Abtrat lon is introduced into the grid R, which is in the Arrangements according to Figures 10 and 11 is used (i.e. the outer rasp ring strips then have a larger one Distance from each other than the inner).

Bei allen Ausführungsformen nach dieser Erfindung entspricht die topographische Information der Abweichung der Neigung des Gegenstandes von der sphärischen Form im Bereich jedes schillerfarbenen Streifens.In all embodiments according to this invention the topographical information of the deviation of the inclination of the object from the spherical shape in the area of each shimmering stripes.

Es ist klar, daß die Abweichungen der Neigung, die direkt von dem schillerfarbenen Muster abgelesen werden· können, verwendet werden können, um das für das Schleifen der Kontaktlinsen verwendete Instrument einzustellen, ohne lange eine Berechnung durchzuführen.It is clear that the deviations in slope, which can be read directly from the iridescent pattern, Can be used to do that for grinding the contact lenses the instrument used without performing a long calculation.

Wenn weiter die Kontaktlinse fertiggestellt ist, kann sie mit dem erfindungsgemäßen Gerät geprüft werden, indem sie so angeordnet ist, daß der Krümmungsmittelpunkt der Kontaktlinse sich im Brennpunkt des erfindungsgemäßen Gerätes befindet. Bei einer perfekten Anpassung der Linse an das Auge soll das schillerfarbene Muster, das von der Linse erhalten wird, identisch mit dem schillerfarbenen Muster der Hornhaut des Auges sein, an die die Kontaktlinse angepaßt werden soll.When the contact lens is further completed, it can be tested with the device according to the invention by is arranged so that the center of curvature of the contact lens is at the focal point of the device according to the invention. In the case of a perfect adaptation of the lens to the eye, the iridescent pattern should be obtained from the lens will be identical to the iridescent pattern of the cornea of the eye to which the contact lens will be fitted target.

Die Geräte und die Verfahrensmaßnahmen nach der Erfindung können verwendet werden, um winzig kleine Erosionen der Hornhaut durch das unrichtige Anpassen der Kontaktlinsen festzustellen. Auf diese Weise kann mit den in den Figuren 2» 6, 7» 9, 10 und 11 dargestellten Geräten das schillerfarbene Raster oder Muster des Patientenauges fotographiertThe devices and procedural measures of the invention can be used to detect minute erosions of the cornea from improper fitting of the contact lenses. In this way, the iridescent grid or pattern of the patient's eye can be photographed with the devices shown in FIGS. 2, 6, 7, 9, 10 and 11

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und nachdem der Patient die Kontaktlinsen getragen hat, das Muster oder Easter der Hornhaut wiederum fotographiert und die Potographien miteinander verglichen werden. Eine Änderung des Rasters oder Musters zeigt eine Erosion der Hornhaut an.and after the patient wears the contact lenses, photographing the pattern or easter of the cornea again and the photographs are compared with each other. One Changing the grid or pattern indicates corneal erosion.

Bei den Geräten nach dieser Erfindung, die in den Figuren 9, 10 und 11 dargestellt sind, wird das Bild des Rasters R der Hornhaut des Auges des Patienten fotographiert, bevor die Kontaktlinsen angepaßt werden. Nachdem die Linsen beispielsweise von dem Patienten einige Wochen getragen worden sind, wird eine weitere Potographie des Hornhautmusters angefertigt. Die zwei Fotographien werden dann übereinandergelegt. Wenn irgendein schillerfarbenes Muster beobachtet wird, kann eine Erosion der Hornhaut festgestellt werden. Alternativ können die schillerfarbenen Muster der beiden Filme vor und nach dem Anpassen der Kontaktlinsen in dem in Figur 12 dargestellten Komparator beobachtet werden. Irgendein Unterschied der beiden Muster oder Raster zeigt eine Erosion an.In the devices according to this invention, which are shown in Figures 9, 10 and 11, the image of the raster R the cornea of the patient's eye is photographed before the contact lenses are fitted. After the lenses, for example Having been worn by the patient for a few weeks, another map of the corneal pattern is made. The two photographs are then overlaid. If any iridescent pattern observed corneal erosion can be detected. Alternatively, the iridescent patterns of the two Films before and after fitting the contact lenses can be observed in the comparator shown in FIG. Any difference in the two patterns or grids indicates erosion.

Wenn, wie aus Figur 7 ersehen werden kann, die Fokusierungslinse 92 des Objektives 88 von dem Gerät 76 entfernt wird, wird die Linse 90 das Bild des Musters R im Unendlichen abbilden. Das- Gerät 76 kann dann als Autocollimator verwen-When, as can be seen from Figure 7, the focusing lens 92 of the lens 88 is removed from the device 76, the lens 90 will image the image of the pattern R at infinity. The device 76 can then be used as an autocollimator.

det werden, wobei ein Spiegel längs der optischen Achse des Gerätes (der Achse des zylinderförmigen Gehäuses 78) genau senkrecht zu dieser Achse orientiert werden muß, um für das Bild des Musters R kein schillerfarbenes Muster mit dem zweiten Muster R' zu erzeugen. Es ist klar, daß das Maß der Genauigkeit des Gerätes von dem Abstand der Linien der Muster R und R¹ abhängt.det, wherein a mirror along the optical axis of the device (the axis of the cylindrical housing 78) must be oriented exactly perpendicular to this axis in order not to generate an iridescent pattern with the second pattern R 'for the image of the pattern R. It is clear that the degree of accuracy of the device depends on ^{the spacing of the lines of the patterns R and R 1.}

Es ist weiter klar, daß die Geräte nach den Figuren 6, 7» 9, 10, 11 und 12 verwendet werden können, um den Krümmungsradius und die Abweichung irgendeiner gekrümmten, reflektierenden Oberfläche von der genau sphärischen Form zu messen. Die Verwendung dieser Geräte ist dabei nicht auf die Hornhautsphärometrie beschränkt. Die Verfahrensmaßnahmen nach dieser Erfindung lcönnen verwendet werden, um andere gekrümmte Flächen mit einer Normfläche zu vergleichen. Z.B. wenn entsprechend der Darstellung in Figur 6 der Gegenstand 23.» der mit dem Normal oder der Lehre verglichen werden soll, ein Zylinder ist, muß man nur zylindrische Linsen 36 und HO und ein geradliniges Raster oder Muster R verwenden, wobei die Linien und die Achsen der Linsen 36 und 40 und des Gegenstandes 23» der untersucht werden soll, parallel zueinander verlaufen. Das schillerfarbene Muster, das in dem Okular 66 beobachtet wird, zeigt dann die Abweichung des Gegenstandes 23 von der zylindrischen Form an.It will also be understood that the apparatus of Figures 6, 7 »9, 10, 11 and 12 can be used to measure the radius of curvature and deviation of any curved reflective surface from precisely spherical shape. The use of these devices is not limited to corneal spherometry. The procedural measures of this invention can be used to compare other curved surfaces with a standard surface. For example, if, according to the illustration in Figure 6, the item 23. » which is to be compared with the standard or the doctrine is a cylinder, one need only use cylindrical lenses 36 and HO and a rectilinear grid or pattern R, the lines and axes of the lenses 36 and 40 and the object 23 being examined should run parallel to each other. The iridescent pattern observed in the eyepiece 66 then indicates the deviation of the object 23 from the cylindrical shape.

Es kann ersehen werden, daß ein Prinzip dieser Erfindung darin besteht, die Wellenfronten, die aus der Ebene des Rasters R heraustreten, in konvergierende Wellenfsonten umzulenken, die die Form der Lehre oder des Normals haben. Wenn entsprechend der Darstellung in Figur 6 eine Kugel beobachtet wird, sind die konvergierenden Wellenfronten von der Linse 36 Kugelwellen. Wenn ein Zylinder beobachtet werden soll, konvergieren diese Wellenfronten zylindrisch.It can be seen that one principle of this invention is to reduce the wavefronts emerging from the plane of the Step out raster R, diverting into converging wave sonts, which have the form of the teaching or the normal. When a sphere is observed as shown in FIG. 6, the converging wavefronts are from the lens 36 spherical waves. When a cylinder can be observed should, these wavefronts converge cylindrically.

Wenn ein Ellipsoid beobachtet werden soll, sind diese Wellenfronten ellipsoidförmig. Weiter ist das Muster R ein einfaches Raster von Linien, das denselben Symmetriegrad wie der zu beobachtende Gegenstand hat. Wenn also eine Kugel beobachtet wird, ist das Raster kreisförmig; wenn ein Zylinder beobachtet wird, besteht das Raster aus geraden Linien und wenn ein Ellipsoid beobachtet wird, besteht das Raster aus Ellipsen, so daß das schillerfarbene Muster, das beobachtet wird, in einer einfachen mathematischen Be-If an ellipsoid is to be observed, these are wavefronts ellipsoidal. Further, the pattern R is a simple grid of lines with the same degree of symmetry as the object to be observed has. So when a sphere is observed, the grid is circular; if a cylinder is observed, the grid consists of straight lines and when an ellipsoid is observed, that consists Grid of ellipses so that the iridescent pattern that is observed can be translated into a simple mathematical

(509841/02 36 bad(509841/02 36 bad

Ziehung zu der beobachteten Oberfläche steht.Is drawn to the observed surface.

Bei der Hornhaut-Sphärometrie wird gemäß dieser Erfindung ein kreisförmiges Muster oder Raster aus lichtundurchlässigen Linien bevorzugt, die eine Breite gleich den Abständen zwischen diesen Linien haben, wie in Figur 8 dargestellt. Es können jedoch andere Muster oder Raster verwendet werden. Die einzige Forderung besteht darin, daß das Raster in einer berechenbaren mathematischen Beziehung zu der zu beobachtenden Oberfläche steht, so daß das schillerfarbene Muster, welches entsteht, quantitativ ausgewertet werden kann. Wenn das in Figur 7 dargestellte Gerät als Autocollimator verwendet wird, können die Raster R und R¹ Fresnel'sehe Zonenplatten sein, in denen die Fläche jedes Kreises, gleichgültig ob transparent oder undurchlässig dem Bereich des Mittelpunktes gleicht. Die schillerfarbenen Muster, die durch diese Zonenplatten gebildet werden, sind gerade LinienIn corneal spherometry, a circular pattern or grid of opaque lines having a width equal to the distances between these lines, as shown in FIG. 8, is preferred in accordance with this invention. However, other patterns or grids can be used. The only requirement is that the grid has a calculable mathematical relationship to the surface to be observed, so that the iridescent pattern that is created can be evaluated quantitatively. If the device shown in FIG. 7 is used as an autocollimator, the grids R and R ^{1 can be} Fresnel's zone plates in which the area of each circle, regardless of whether it is transparent or opaque, is the same as the area of the center point. The iridescent patterns formed by these zone plates are straight lines

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Claims

154828? Claims

1. A method for determining the deviation of a reflective surface from a reference surface, characterized in that that he

A) irradiating the reflective surface with light in the form of a regular pattern,

B) the reflected ": pattern superimposed on a second pattern to form a third pattern and this third Depicts pattern,

C) changes the size of one of the two superimposed patterns until the third pattern has a predetermined shape, and a measure of the radius of curvature of the reflective surface is determined from the amount of change required.

2.'Verfahren according to claim 1, characterized in that one the topography of the reflective surface from the third th pattern determined,

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that that one can increase the size of one of the two superimposed patterns by varying the length of one arm of a multi-armed interfero meters, in which the reflective surface forms the mirror of this arm.

4. The method of claim 3, wherein the sizes of the two superimposed patterns are practically the same for two arm lengths, characterized in that one is the difference of the measures both arm lengths.

Documents (Article 7 above paragraph a no.1

BATH ORIGINAL

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- 2β -

5. The method according to claim 4, characterized in that the two lengths by imaging the first pattern on the reflective surface and at the focal point thereof.

6. The method according to any one of claims 1 to 5> characterized in that an interference pattern as the third pattern in which light from the superimposed first and second patterns is used.

7. The method according to any one of claims 1 to 3 »characterized in that that the superimposition of the two patterns takes place by photographing the reflected pattern and compare the photograph to the second sample.

8. The method according to any one of claims 1 to 5 and 7 »characterized in that a stripe pattern (moire-like pattern) is generated as the third pattern.

9. The method according to any one of claims 1 to 5 and 7 to 8, characterized in that the first and second Pattern used practically the same pattern.

10. The method according to any one of claims 1 to 9i, characterized in that it is applied to the examination of the cornea of the eye.

11. The method according to any one of claims 1 to 9 »characterized in that that it can be used to test contact lenses.

12. Device for carrying out the method according to Ansp ^ oh 1, characterized by

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-Zl--Zl-

A) a first grid that forms the first pattern,

B) a light source to illuminate this grid,

C) a second grid; and

D) an optical system that differs from that of the reflective Surface receives reflected light and projects it onto the second grid.

13. The device according to claim 12, characterized in that that the grids consist of closely spaced lines.

14. The device according to claim 13 »characterized in that that the lines are circles.

15. Device according to one of claims 12 to 14, characterized by a beam splitter and a mirror relative to the grids and the reflective surface are arranged to form a double beam interferometer.

16. The device according to claim 15, characterized by a longitudinally displaceable arrangement of the reflective Surface 'receiving arm of the interferometer and a scale that shows the amount of change in length.

17. Device according to one of claims 12 to I ¹ J, characterized in that the optical system has a rubber lens.

18. Device according to one of claims 12 to 14, characterized characterized in that the first grid surrounds the optical axis of the optical system and has a central opening, through which the reflected first pattern is mapped.

BAD ORiGINAL

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19. Device according to one of claims 12 to 1h , 17 and 18, characterized by a ₍ camera for photographing the reflected first pattern and a comparator for comparing the photographs of the first and second pattern.

20. Apparatus according to claim 19 »characterized in that the comparator has a rubber lens.

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