CH636708A5

CH636708A5 - Optisches einstellsystem und dessen verwendung in einem geraet zur augenuntersuchung.

Info

Publication number: CH636708A5
Application number: CH1014978A
Authority: CH
Inventors: Staffan B Persson; Rato Buhler
Original assignee: Warner Lambert Tech
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1983-06-15
Also published as: US4180323A; AU3795478A; GB2007386B; DE2829950A1; ATA633378A; CA1093362A; FR2404867A1; FR2404867B1; HK17485A; JPS5454491A; AU516381B2; GB2007386A; AT356417B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein optisches System zur Betrachtung eines Gegenstandes und zur Positionierung eines Körpers in einer bestimmten dreidimensionalen Beziehung zum Gegenstand sowie auf die Verwendung des optischen Systems in einem Gerät zur Augenuntersuchung.

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

Optische Geräte (Optometer), welche zur Beobachtung durch den Patienten das Bild eines Testobjekts 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 es nicht erforderlich macht, den Kopf des Benützers den Einstellbewegungen nachzuführen, das einen kompakten Aufbau erlaubt und das insbesondere zur Verwendung in einem Optometer geeignet ist, um eine genaue Einstellung des Okulars des Optometers bezüglich 30 des Auges des Patienten zu erzielen.

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

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. 35 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, 40 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.

45 Gemäss Fig. 1 und 2 betrachtet ein Patient mit einem Auge 1 durch ein Okular 4 ein Bild 2 eines Testobjekts 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 50 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 55 bewerkstelligt, dass zwei Spiegel 5 und 6 axial verschoben werden, um im erforderlichen Ausmass den Lichtweg bezüglich des Testobjekts 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 60 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 einge-65 stellt hat, dass sein Auge 1 das Bild 2 möglichst gut fokussiert sieht, führt er eine axiale Verdrehung einer Linsenanordnung 7 aus, um einen der beiden Meridiane der zylindrischen Wirkung auf die allenfalls vorhandene Astigmatismusachse im Auge 1

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4

auszurichten. Nach der bestmöglichen Einstellung der Zylinderachse bewegt der Patient eine Zylinderlinse IV in axialer Richtung, um die gewünschte Wirkung für eine Korrektur des Astigmatismusfehlers zu erzielen. Die veränderliche Linsenanordnung 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 der Linsenanordnung 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/oder die axiale Lage der Linsenanordnung 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 des Bildes 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 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 angenähert 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 Spiegeln 6 und 8 und der Abschnitt der Testachse zwischen dem Spiegel 8 und der Linsenanordnung 7 einen Winkel 10 von etwa 80° ein. Nach dem Durchgang durch die Linsenanordnung 7 wird die Testachse durch Spiegel 11 und 12 um 180° abgelenkt und verläuft somit parallel zu ihrem Abschnitt in der Linsenanordnung 7. Kollimatorlinsen IX und X wirken mit der Linsenanordnung 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 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 bevorzugten Ausführungsbeispiel die vordere Brennebene in Richtung zum Okular 4 in einem Abstand von 1,16 mm von der Brennebene des Okulars, um dem Auge des Patienten ein Bild darzubieten, das in einer Entfernung von etwa 6 Metern bzw. 20 Fuss zu liegen scheint.

Tabelle I

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 s Halter 16 befestigt. Zusätzliche, nicht dargestellte 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, io welche den Abschnitt der Testachse vom Spiegel 6 bis zum Spiegel 11 enthält.

Die Kollimatorlinsen IX und X werden so gewählt, dass sie zusammen mit der Linsenanordnung 7 das Bild 2 in die erwähnte «normale» Lage bringen. Bei einem bevorzugten Ausfüh-15 rungsbeispiel beträgt der Abstand zwischen dem 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. Unter Berücksichtigung 20 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 opti-25 sehen 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 30 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 35 Ausführungsbeispiel der Fig. 4 lenkt der Strahlenteiler 19 die Testachse nach unten ab zu der in Fig. 4 nicht dargestellten Linsenanordnung 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 "»o der mit dem Lichtabsorptionskörper 20 versehenen Fläche des Strahlenteilers 19 zu 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 auf-45 einanderfolgenden Linsen sind hierin mit Rx bis R2 7 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 Tx bis T17 und ihre axialen Ab-50 stände sowie die axialen Abstände der weiteren Bauteile mit St bis S2, bezeichnet und ebenfalls in Millimetern angegeben. Die Brechungsindices und Abbeschen Zahlen der aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ndl bis ndl5 bzw. •&) bis d15 bezeichnet. Die angegebenen Werte sind Absolutwerte.

Linse

Radius mm

Dicke mm

Abstand mm

Brechungsindex

Abbesche Zahl

S1~116,79

Okular (4):

Rj = 134,30 R2=50,27 R3=-214,715

T1==7,0 T2=10,0

ndl —1,784 nd2= 1,589

^=25,16 ^2=61,12

Tabelle I

Linse Radius mm

II

III

IV

R4=105,05 R5=-178,20

R6= 187,62 R7=OO Rg=-106,00 R9= 106,00

Bildebene (2)

Var. sphärisches System: Spiegel (5)

Spiegel (6)

Spiegel (8)

Var. Zylindersystem (7): ( Rio=co

V

l Ru =-261,5 (Zyl.)

VI

VII

VIII

Kollimator:

IX

Rl2— 00

R13=-174,33 (Zyl.)

r14=°°

R15=-103 R16=oo r17=°°

R1S =-348,67 (Zyl.)

R19= 100,16 R20=-71,456 R21 =-344,10

Spiegel (11)

X

R22=lll,275 R23 = 59,570

Dicke mm

T3=8,0

T4=6,0

Ts=4,0

T6=5,0

T7=5,0

T8=5,0 T9=5,0

T10=5,0

T„ = 10,0 T12=5,0

T13=5,0

Abstand mm Brechungs- Abbesche index Zahl

S2=20,17

S3=0,10

S4=33,02

S5= 18,85

nd 3= 1,589 #3=61,12

nd4= 1,589 #4=61,12

nd5 = 1,589 #5=61,12

S6=ll,77bis 152,77

S7=41,00

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

nd6= 1,523 #6 =58

S10=28,3 bis 139,4

nd7=1,523 #7=58

S„=2,0

nd8— 1,617 nd9=1,617

Si2—160—S10

Si3=12,0

ndij —1,523 ndi2= 1,617

S14—32,00 S15=23,30

#8=55,1 #9=36,6

ndjo—1,523 #10—58

#n=58,6 #12=36,6

ndl3=1,589 #13= 61,12

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Tabelle 1

6

Linse- Radius mm Dicke mm

Spiegel (12)

Testobjekt (3)

Kollektor:

ÌR24=40,456

T14=5,0

R25=°o

1R26=40,356

Tls=5,0

K-27- 00

Blaufilter (15) T16=3,0

Lichtstreuer (14) T17 =3,0

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 stripunktiert 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 Gerätes montiert ist. Linsen CII und CHI erzeugen eine Zone parallelen Lichtes zwischen ihnen, damit die Bildfokussierung nicht durch eine Vergrösserung oder Verkleinerung des nominalen Abstan-des zwischen den beiden Linsen beeinflusst wird. Dies erlaubt nicht nur kleinere Verschiebungen 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 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.

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 Bildes oder Abdecken eines Teiles des durch die Linse CHI zur Linse CII geworfenen Lichtes bewirkt. Die Linse CHI 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 in ein Zentriergitter oder Fadenkreuz, das sich auf der ebenen Fläche einer Linse CIV befindet, gebracht wird.

Abstand mm Brechungs- Abbcsche index Zahl

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

ndi4—1)523

S19=5,0

Hd 15 = 1,523

S20=39,30 S2i = 19,5

Die Distanz zwischen dem Okular 4 und dem Auge 1 wird mittels eines Schnittbild-Entfernungsmessers eingestellt. Das 25 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 30 (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 Anord-35 nung von Spiegeln 106,107 und 108 (Fig. 3) lenkt die Beobachtungsachse 101 zurreflektierenden Oberfläche 109 eines Prismas 110 um. 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 40 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 zurreflektierenden Oberfläche 114 des Prismas 110 um. Durch die 45 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 er-50 lauben 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 Beobach-55 tungsachse zur Linse CII. Spiegel 117,118 und 119 lenken die Beobachtungsachse zur Linse CI und verlängern die Distanz zwischen den Linsen CI und CH. Der Spiegel 118 dreht das ganze Bild um 90°, so dass das Auge 100 das Bild in der üblichen, horizontal geschnittenen Gestalt betrachten kann. Die 6o 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 rechten Seite des Auges 1 entsprechen.

Insbesondere beim beschriebenen Ausführungsbeispiel 65 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 scheint und sich demnach in der gleichen relativen Richtung wie ein Steuer#14=58,6 #1S=58,6

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glied 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 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 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 Einstellsy-

Tabelle II

stem sind in der nachstehenden Tabelle II angeführt. Die Radien der aufeinanderfolgenden Linsen sind hierin mit R101 bis Riioa&b bezeichnet und in Millimetern angegeben. Ein Minus-Zeichen bedeutet hierbei eine Oberflächenkrümmung, deren 5 Scheitel auf der vom Auge 1 abgewandten Seite bzw. auf der Seite des Auges 100 liegt. Die axialen Dicken der aufeinanderfolgenden Linsen sind mit T10i bis Ti05a&b und ihre axialen Abstände sowie die axialen Abstände der weiteren Bauteile mit S10i bis S114a&b bezeichnet und ebenfalls in Millimetern angege-lo ben. Die Brechungsindices und Abbeschen Zahlen der aufeinanderfolgenden Linsen sind mit ndl01 bis ndl05a&b bzw. #101 bis ■&io5a&b bezeichnet. Die angegebenen Werte sind Absolutwerte:

Linse

CI

CII

CIII

CIV

CVa CVb

Radius mm

Betrachter (100) R10i=-66,418 Rl02 = O°

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

R-103- 00

R104=80,879

R10s=-80,879

Rl06 = °°

Spiegel (116) R107=-51,593 R108 =00 (Fadenkr.) Prisma (110) Spiegel (108) Spiegel (106) Spiegel (107)

R

lOOa&b"

-93,584

R-noa&b 93,584 Gegenstand (1)

Dicke mm

Tioi- 5,0

Tio2—7,0

Tio3 5,0

Tm-5,0

Snoa=54,3 Sma=48,0 Sll2a = 33,9 Sl13a = 42,7

Tl 05a&h = 5,0

Abstand mm S101=300bis 400

S io2=26 $103=48 Sio4=46 S105=30

S10fi=13bis 97

$107=28

$108= 120

$i09—

Brechungsindex ndioi~1>523

ndio2 —1)523

ndi03—1)523

ndio4—1,523

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

Abbesche Zahl

■0"ioi — 58,6

#102 58,6

■®103~ 58,6

#104 58,6

$iiob=78,3 $nib= 33,9 Sii2b=48,0 Sll3b=18,7

ndl05 a&b-1)523 #105a&b 58,6

$114a&b 179

3 Blatt Zeichnungen

Claims

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2

PATENTANSPRÜCHE

1. Optisches System zur Betrachtung eines Gegenstandes und zur Positionierung eines Körpers in einer bestimmten dreidimensionalen Beziehung zum Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, dass das System entlang einer Einstellachse einen stationären Teil mit einer ersten und zweiten Linse, einen mit dem Körper beweglichen Teil mit einer dritten Linse, Bildzentriermittel und Entfernungsmessmittel zur Beobachtung des Körpers bezüglich eines bestimmten Abstandes vom Gegenstand enthält, wobei die Bildzentriermittel zur Beobachtung der Lage des Körpers bezüglich des Gegenstandes in einer die beiden verbleibenden Dimensionen enthaltenden Ebene ausgebildet sind, und wobei die zweite und dritte Linse zur Erzeugung einer zwischen ihnen befindlichen Zone parallelen Lichts zusammenwirken, das Ganze derart, dass der Kopf eines Betrachters bei der Beobachtung der Bewegung eines Bildes des Körpers in Ruhe bleiben kann.
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriermittel ein Fadenkreuz und die Entfernungsmessmittel einen Schnittbild-Entfernungsmesser sowie optische Mittel zum axialen Drehen eines Bildes des Gegenstands enthalten.
3. Optisches System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellachse zwischen der zweiten Linse und den Zentriermitteln um 90° abgelenkt ist.
4. Optisches System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zu einer weiteren axialen Drehung des Gegenstandsbildes um 90° zwischen der ersten und zweiten Linse vorhanden sind, derart, dass eine Relativbewegung zwischen dem Gegenstandsbild und den Zentriermitteln entgegengesetzt der Bewegungsrichtung des Körpers bezüglich des Gegenstands in den beiden verbleibenden Dimensionen ist.
5. Optisches System nach Anspruch 1, in welchem als Entfernungsmessmittel ein Schnittbild-Entfernungsmesser vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Einstellachse eine Bildebene vorgesehen ist, dass ein Reflexionsmittel mit einer ersten und zweiten reflektierenden Oberfläche vorhanden ist, wobei die reflektierenden Oberflächen zueinander geneigt sind und eine gemeinsame Kante haben, welche die Einstellachse nahe der genannten Bildebene schneidet, um zwei divergente Achsen zu bilden, und dass erste und zweite optische Änderungsmittel zur Konvergierung der divergenten Achsen auf den 5 Gegenstand vorhanden sind, von welchen Änderungsmitteln beide eine Objektivlinse zur Fokussierung eines Bildes des Gegenstands auf der genannten Bildebene haben, wobei sich die konvergenten Achsen in einem Punkt der Gegenstandsebene schneiden, derart, dass die eine und die andere Hälfte eines io entlang der ersten bzw. zweiten divergenten Achse auf die erste bzw. zweite reflektierende Oberfläche geworfenen Bildes des Gegenstands auf die genannte Bildebene zurückgeworfen werden und benachbarte entsprechende Ränder der Bildhälften aneinandergefügt sind, wenn der Gegenstand in der Gegenstands-15 ebene liegt.
6. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Änderungsmittel entsprechende Bilder des Gegenstands um 90° drehen.
7. Optisches System nach Anspruch 5, dadurch gekenn-20 zeichnet, dass beide Änderungsmittel je drei Reflektoren enthalten, um ein entlang der ersten bzw. zweiten divergenten Achse dargebotenes Bild des Gegenstands im Uhrzeigersinn bzw. im Gegenuhrzeigersinn um 90° zu drehen.
8. Optisches System nach Anspruch 4 oder 7, dadurch ge-25 kennzeichnet, dass eine vierte Linse zwischen der dritten Linse und dem Entfernungsmesser angeordnet ist und sich das bzw. ein Fadenkreuz auf einer der Oberflächen der vierten Linse befindet.
9. Optisches System nach Anspruch 8, dadurch gekenn-3o zeichnet, dass die erste bis vierte Linse und die Objektivlinsen die in der nachstehenden Tabelle angeführten Linsenkennwerte haben, in welcher die Linsenradien mit R101 bis RUOa&b bezeichnet sind, ein Minus-Zeichen einen Linsenscheitel auf der Seite des Auges des Betrachters bedeutet, die Linsendicken mit T101 35 bis Tx05a&b und Abstände zwischen Linsen, Änderungsmitteln und dem Reflexionsmittel mit S101 bis S114a&b bezeichnet sind und die Absolutwerte der Brechungsindices und der Abbeschen Zahlen mit ndl01 bis ndl05&b bzw. d10i bis ■fr105a&b bezeichnet sind:

Linse

CI

ai cui

Radius mm Betrachter (100)

Rioi "—66,418 Rl02—00

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

R-103 ~ 00 R104=80,879

Rio5==-80,879

Dicke mm

Abstand mm

Brechungsindex

Abbesche Zahl

MOI-

=300 bis 400

Tim —5,0

^dioi 1,523

^ioi=58,6

R

TIO2=7,0

Tl03 — 5,0

S102 26 $103=48 $104=46 §105=30

Sio6=13bis97

^di02 1,523

^dio3 1,523

^i02—58,6

"^103~ 58,6

106"

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Linse Radius mm

Spiegel (116)

Dicke mm

Abstand mm Si07=28

^i08= 120

Brechungsindex

Abbesche Zahl

CIV

CVa CVb

R107=51,593

Rios=00 (Fadenkr.)

Prisma (110) Spiegel (108) Spiegel (106) Spiegel (107)

Rl09a &b~—93,584

Tio4—5,0

ndi04—1)523

^ 104~58,6

R

110a&b

= 93,584

Siioa =54,3 Sllia==48,0 Sll2a = 33,9 §113 a = 42,7

Tl05a&b = 5,0

Sio9—0,3

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

Snob—78,3 SUib=33,9 Sii2b =48,0

-'113b"

= 18,7

ndl05a&b — 1,523

^105a&b 58,6

Gegenstand (1)
10. Verwendung des optischen Systems nach Anspruch 1 in einem Gerät zur Augenuntersuchung, das ein in eine bestimmte dreidimensionale Lage bezüglich des Auges des Patienten als Gegenstand zu bringendes Bauteil als Körper aufweist.
11. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Okular ist, auf dessen Brennebene das Bild eines Testobjekts geworfen wird, und dass das Gerät Einstellmittel zur sphärischen, zylindrischen und axialen Veränderung der Abbildung des Testobjekts aufweist.

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