DE19833732C2 - Subjective method and device for determining optimized spherical and cylindrical refractive power values for spectacle lenses - Google Patents

Subjective method and device for determining optimized spherical and cylindrical refractive power values for spectacle lenses

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Description

Vorliegende Erfindung ist auf ein subjektives Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln optimierter sphärischer und zylindrischer Brechkraftwerte für Brillengläser gemäß Anspruch 1 gerich­ tet.The present invention is based on a subjective method and apparatus to determine optimized spherical and cylindrical Refractive power values for spectacle lenses according to claim 1 tet.

Augenärzte und Optiker ermitteln für ein und dasselbe Auge Brillengläser mit unterschiedlichen Linsenkombina­ tionen sowohl bei den sphärischen als auch bei den zylindri­ schen Werten. Das heute bei Augenärzten und Optikern mei­ stens angewandte subjektive Ermittlungsverfahren beruht auf dem Einsetzen verschiedener Kombinationen von sphäri­ schen und zylindrischen Linsen vor das Auge des Prüflings; der Einfluß der verschiedenen Kombinationen auf die Seh­ schärfe wird vom Prüfling selbst durch Vergleich visuell beurteilt.Ophthalmologists and opticians determine for one and the same Eye glasses with different combinations of lenses ions in both the spherical and the cylindrical values. Today with ophthalmologists and opticians subjective investigative procedure used on inserting different combinations of spheri and cylindrical lenses in front of the test specimen; the influence of different combinations on vision Sharpness is visualized by the test object itself by comparison judged.

Versuche, das Auge objektiv exakt zu vermessen und nach diesen Wer­ ten eine Brille zu fertigen, versagen. Befragte Fachleute erklären übereinstimmend, daß bisher nur mit der subjekti­ ven Brillenglasermittlung brauchbare Werte erzielt werden. Diese Methode funktioniert allerdings nicht bei beginnen­ dem grauen Star.Try to objectively measure the eye and according to these who to manufacture glasses failed. Experts interviewed explain in agreement that so far only with the subjective usable values can be achieved by eyeglass lens determination. However, this method does not work at the start the cataract.

Versuche, die heute übliche Try-and-Error-Methode durch eine Messung in einem Optometer zu ersetzen, hat es mehr­ fach gegeben.Try the try-and-error method common today There is more to replacing a measurement in an optometer given several times.

In DE 17 56 901 U1 wird ein Optometer für die subjektive Refraktionsbestimmung beschrieben, wobei ein in der opti­ schen Achse verschiebbares Testbild durch eine Sammellinse betrachtet wird. Zwischen dem Auge des Prüflings und der Sammellinse werden Kombinationen verschiedener sphärischer und zylindrischer Vorsatzlinsen eingesetzt, die zu unter­ schiedlichen Abständen zwischen Sammellinse und vom Prüf­ ling scharfgestelltem Testbild führen.DE 17 56 901 U1 describes an optometer for the subjective Refraction determination described, one in the opti axis that can be moved through a converging lens is looked at. Between the eye of the examinee and the Combination lenses are combinations of different spherical and cylindrical auxiliary lenses are used, which too different distances between the converging lens and the test lead focused test image.

Bei dem Optometer gemäß US 9 94 082 A wird ebenfalls die Refraktion durch Einsetzen verschiedener sphärischer und zylindrischer Vorsatzlinsen zwischen Auge und Sammellinse ermittelt. Dabei werden die Kombinationen schrittweise ver­ ändert, und der Prüfling entscheidet sich für die Kombina­ tion mit bester Sehschärfe durch visuellen Vergleich. In US 47 78 268 A wird ein Optometer beschrieben, mit dem die Akkomodation vom Auge des Prüflings geprüft und trai­ niert werden soll. Dieses Gerät ist nach Art einer optischen Bank aufgebaut; es umfaßt ein beleuchtetes Sehzeichen auf einem längs der optischen Achse verschiebbaren Schlitten und eine Anzahl weiterer optischer Elemente, die in den Strah­ lengang eingebracht werden können. Dieses Gerät ist für eine Messung von Nah- und Fernpunkt des Auges vorgesehen. In US 36 69 529 A wird ein Gerät beschrieben, mit dem die Refraktion sowohl von Linsen als auch vom menschlichen Auge gemessen werden kann. Im Gegensatz zu den vorher erwähn­ ten Optometern wird hier ein System von zwei Sammellinsen eingesetzt.In the optometer according to US 9 94 082 A also Refraction by inserting various spherical and  cylindrical attachment lens between eye and converging lens determined. The combinations are gradually ver changes, and the test subject chooses the Kombina tion with the best visual acuity through visual comparison. In US 47 78 268 A an optometer is described with which the accommodation checked and trai by the eye of the examinee should be renated. This device is like an optical Bank built; it includes an illuminated optotype a slide that can be moved along the optical axis and a number of other optical elements included in the beam lengang can be introduced. This device is for one Measurement of near and far point of the eye provided. In US 36 69 529 A a device is described with which the Refraction of both lenses and human Eye can be measured. Contrary to the previously mentioned ten optometers is a system of two converging lenses used.

Die bekannten Optometer sind für die Refraktionsmessung geeignet. Allerdings ist die Scharfstellung eines Testbildes bei vorhandenen Sehfehlern oft nicht exakt möglich, und dann ist ein Vergleich der Sehschärfe bei unterschiedlichen Kom­ binationen von Vorsatzlinsen für den Prüfling schwierig.The known optometers are for the refraction measurement suitable. However, the focus is a test image with existing visual defects often not exactly possible, and then is a comparison of visual acuity with different com combinations of auxiliary lenses difficult for the test object.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Entwicklung eines kinematischen Verfahrens, wobei immer der Gedanke im Vorder­ grund stand, anstelle der stationären Try-and-Error-Methode die Scharfstellung eines Testbildes durch den Betrachter selbst zu ermöglichen, ähnlich wie bei Mikroskopen, photo­ graphischen Vergrößerungsgeräten und Ferngläsern. Das Ver­ fahren soll dazu führen, daß alle Anwender zu übereinstim­ menden Ergebnissen bei der subjektiven Brillenglasermittlung kommen, und daß auch bei Prüflingen mit beginnendem grauen Star eine Messung möglich ist.The object of the present invention was to develop a kinematic process, always with the thought in the foreground The reason was instead of the stationary try-and-error method the focus of a test image by the viewer enable itself, similar to microscopes, photo graphic enlargers and binoculars. The Ver driving should lead to all users agreeing results in the subjective determination of eyeglass lenses come, and that even with test specimens beginning with gray Star a measurement is possible.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und 2 gelöst. Die Schwierigkeiten beim Scharfstellen eines Testbildes im Optometer werden durch die Ermittlung einer Kurvenschar mit mehreren Meßpunkten redu­ ziert, weil dann Ungenauigkeiten beim Messen eines Einzelwertes nicht so gravierend sind; außerdem lassen sich herausfal­ lende Punkte sofort beim Aufzeichnen der Kurven erkennen.The task is accomplished by a method and an apparatus solved according to claim 1 and 2. Difficulties when focusing on a test image in the optometer the determination of a family of curves with several measuring points redu graces, because then inaccuracies when measuring a single value  are not that serious; can also be dropped out Recognize the points immediately when plotting the curves.

In einer optischen Bank wird ein paralleles Strahlenbün­ del im Brennpunkt einer Sammellinse konzentriert, d. h. ein Bild aus dem Unendlichen wird im Brennpunkt scharf. Umgekehrt gilt, daß ein Betrachter mit gesundem Auge ein Bild im Bereich des Brennpunktes der Sammellinse scharf sieht. Durch Einsetzen von Vorsatzlinsen mit sphä­ rischer bzw. zylindrischer Korrektur kann auch ein Be­ trachter mit Augenfehler im Bereich der Brennweite der Sammellinse ein scharfes Bild erhalten. Zur Ermittlung der geeigneten Vorsatzlinsen-Kombination und damit des er­ forderlichen Brillenglases wird nach dem im Folgenden be­ schriebenen Verfahren in der ebenfalls beschriebenen Vor­ richtung vorgegangen.In an optical bench there is a parallel beam del concentrated in the focus of a converging lens, d. H. an image from the infinite is in focus. Conversely, a viewer with a healthy eye an image in the area of the focal point of the converging lens looks sharp. By inserting front lenses with spherical Rischer or cylindrical correction can also be a Be Trachten with eye defects in the range of the focal length Collecting lens get a sharp picture. For investigation the appropriate front lens combination and thus the he required glasses will be after the following written procedures in the also described before direction.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Figure 1 shows the basic structure of an apparatus for performing the method according to the invention.

Fig. 2 ein erstes Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen vorgegebenen Kombinationen von Vorsatzlinsen und der vom Prüfling eingestellten Distanz als Kurvenschar dargestellt ist, deren Linien Punkte mit unterschiedlichen zylindrischen Dioptriewerten bei jeweils gleichem sphärischen Dioptriewert (als Scharparameter) verbinden; Fig. 2 is a first diagram in which the relationship between predetermined combinations of auxiliary lenses and the set distance from the test piece as a family of curves is shown, whose lines dots having different cylindrical diopter at a respectively identical spherical diopter (as family parameter) connect;

Fig. 3 ein zweites Diagramm, in dem der Zusammenhang zwischen vorgegebenen Kombinationen von Vorsatzlinsen und der vom Prüfling eingestellten Distanz als Kurvenschar dargestellt ist, deren Linien Punkte mit unterschiedlichen sphärischen Dioptriewerten bei jeweils gleichem zylindrischen Dioptriewert (als Scharparameter) verbinden. Fig. 3 is a second diagram in which the relationship between predetermined combinations of auxiliary lenses and the set distance from the test piece as a family of curves is shown, connect their lines dots having different spherical diopter at a respectively identical cylindrical diopter (as family parameter).

Die Vorrichtung ist nach dem Prinzip einer optischen Bank aufgebaut (Fig. 1). In der optischen Achse (x) liegen eine Augenzentrierung (A), eine Halterung für den Einschub von sphärischen Vorsatzlinsen (VS) und zylindrischen Vorsatz­ linsen (VZ), eine Sammellinse (S) sowie ein in Achsrichtung (x) beweglicher Schlitten mit einem dimmbar beleuchteten Testbild (T), das um die optische Achse (x) drehbar ist. Parallel zur optischen Achse (x) befindet sich eine Meß­ einrichtung (M) zum Ablesen der Distanz (D) zwischen Sammel­ linse (S) und Testbild (T).The device is constructed on the principle of an optical bench ( Fig. 1). In the optical axis (x) are an eye centering (A), a holder for the insertion of spherical front lenses (V S ) and cylindrical front lenses (V Z ), a converging lens (S) and a slide in the axial direction (x) with a dimmable illuminated test image (T) that can be rotated around the optical axis (x). Parallel to the optical axis (x) is a measuring device (M) for reading the distance (D) between the collecting lens (S) and the test image (T).

Die Ermittlung der Brillenglaswerte erfolgt für jedes Auge einzeln. Zunächst stellt der Prüfling ohne Vorsatzlinsen das Testbild (T) mit selbst eingestellter Beleuchtungs­ stärke durch Hin- und Herbewegen des Schlittens in Rich­ tung der optischen Achse (x) möglichst scharf, d. h. Dop­ pellinien an den Konturen des Testbildes (T) werden mini­ miert. Wenn die größtmögliche Schärfe erreicht ist, wird der Schlitten arretiert; an der Meßeinrichtung (M) wird der Abstand zwischen Sammellinse (S) und Testbild (T) ab­ gelesen. Durch Verdrehen einer senkrechten Haarlinie im Testbild (T) um die optische Achse (x) ebenfalls bis zum Verschwinden von Doppellinien wird die Zylinder-Achse des Auges ermittelt, deren Lage an einer Skala auf der Testbild­ fassung abgelesen wird. Nun setzt der Verfahrensanwender ge­ zielt Kombinationen sphärischer Vorsatzlinsen (VS) und zylin­ drischer Vorsatzlinsen (VZ) in den Strahlengang; dabei werden die zylindrischen Vorsatzlinsen (VZ) in der vorher ermittelten Lage der Zylinder-Achse des Auges eingeschoben. Der Prüf­ ling stellt für jede Kombination von Vorsatzlinsen (VS und VZ) das Testbild (T) wie oben beschrieben möglichst scharf; die entsprechende Distanz (D) wird an der Meßeinrichtung (M) abgelesen.The eyeglass lens values are determined individually for each eye. First, the test subject sets the test pattern (T) with self-set illuminance without moving the lens by moving the slide back and forth in the direction of the optical axis (x) as sharply as possible, i.e. double lines on the contours of the test pattern (T) are minimized. When the greatest possible sharpness is reached, the carriage is locked; the distance between the converging lens (S) and the test image (T) is read from the measuring device (M). By turning a vertical hairline in the test pattern (T) around the optical axis (x) also until double lines disappear, the cylinder axis of the eye is determined, the position of which is read on a scale on the test pattern version. Now the process user uses targeted combinations of spherical front lenses (V S ) and cylindrical front lenses (V Z ) in the beam path; the cylindrical auxiliary lenses (V Z ) are inserted in the previously determined position of the cylinder axis of the eye. The test subject focuses the test image (T) as described above as possible for each combination of auxiliary lenses (V S and V Z ); the corresponding distance (D) is read on the measuring device (M).

Die Werte der Distanzmessung (D) in cm ergeben zusammen mit der Dioptriensumme der beiden Vorsatzlinsen (VS und VZ) in dpt Punkte in einem Diagramm. Verbindet man nun Punkte glei­ cher sphärischer Dioptrienwerte (VS), so erhält man Kurven mit unterschiedlichen zylindrischen Dioptrienwerten (VZ) wie in Fig. 2 dargestellt. Man kann auch Punkte gleicher zy­ lindrischer Dioptrienwerte (VZ) verbinden und erhält dann Kurven mit unterschiedlichen sphärischen Dioptrienwerten (VS) wie in Fig. 3 dargestellt.The values of the distance measurement (D) in cm together with the diopter sum of the two front lenses (V S and V Z ) in dpt points in a diagram. If points are now connected to the same spherical diopter values (V S ), curves with different cylindrical diopter values (V Z ) are obtained, as shown in FIG. 2. You can also connect points of the same cylindrical diopter values (V Z ) and then obtain curves with different spherical diopter values (V S ) as shown in FIG. 3.

Aus so einer Kurvenschar wählt der Anwender Kreuzungspunkte mit den waagerechten Linien der Dioptriesummen im Diagramm, die nahe der Brennweite (f) der Sammellinse (S) liegen. Die so gefundenen Linsenkombinationen schiebt der Anwender in eine handelsübliche Meßbrille, wobei die zylindrischen Vor­ satzlinsen (VZ) in die Lage der Zylinder-Achse vom Auge des Prüflings gebracht werden.From such a family of curves, the user selects crossing points with the horizontal lines of the diopter sums in the diagram, which are close to the focal length (f) of the converging lens (S). The user then pushes the lens combinations found in this way into commercially available measuring glasses, whereby the cylindrical front lenses (V Z ) are brought into the position of the cylinder axis by the eye of the test specimen.

Der Prüfling entfernt sich nun mit aufgesetzter Meßbrille von einer gut beleuchteten Schriftprobe so weit bis die Schrift unscharf wird. Dieser maximale Abstand für die Les­ barkeit der Schriftprobe in m wird im Diagramm den entspre­ chenden Kreuzungspunkten zugeordnet. Der Kreuzungspunkt mit dem höchsten Lesbarkeitsabstand ergibt dann die optimale, d. h. bestmögliche Linsenkombination (VS und VZ) für das Auge des Prüflings. With the measuring glasses on, the test subject moves away from a well-lit sample until the writing becomes out of focus. This maximum distance for the legibility of the text sample in m is assigned to the corresponding crossing points in the diagram. The crossing point with the highest legibility distance then results in the optimal, ie the best possible lens combination (V S and V Z ) for the eye of the test object.

Die Erfindung bietet eine Lösung in Problemfällen bei der Ermittlung sphärischer und zylindrischer Brechkraft­ werte für Brillengläser wie z. B. bei starken zylindrischen Korrekturen. Außerdem erhält man eine übersichtliche, aus Meßwerten gewonnene Darstellung vom Leistungsvermögen eines Auges.The invention offers a solution to problem cases the determination of spherical and cylindrical refractive power values for glasses such as B. with strong cylindrical Corrections. You also get a clear, out Representation of performance obtained from measured values one eye.

Die für das Verfahren erforderliche Vorrichtung kann sehr einfach gestaltet werden, wenn man die bei jedem Augenarzt oder Optiker vorhandenen Einstecklinsen von Refraktions­ brillen verwendet.The device required for the process can be very can be easily designed if you can get it from any eye doctor or opticians existing refractive insert lenses glasses used.

Claims (3)

1. Subjektives Verfahren zum Ermitteln optimierter sphärischer und zylindrischer Brechkraftwerte für Brillengläser, unter Verwendung einer Vorrichtung mit einer Augen­ zentrierung (A), mit einer festehenden Sammellinse (S), mit zusätzlich zwischen Augen­ zentrierung (A) und Sammellinse (S) wahlweise in den Strahlengang einschiebbaren sphärischen und zylindrischen Vorsatzlinsen (VS und VZ) und mit einem längs der optischen Achse (x) verschiebbaren und um die optische Achse drehbaren Testbild (T) mit mindestens einer Linie, mit folgenden Verfahrensschritten:
  • a) das Testbild (T) wird vom Prüfling zunächst längs der optischen Achse (x) verschoben, bis es möglichst scharf gesehen wird;
  • b) das Testbild (T), arretiert in der nach (a) ermittelten Distanz (D), wird um die optische Achse (x) gedreht, bis die Linie im Testbild (T) möglichst scharf erscheint;
  • c) der Winkel zwischen der Horizontalen und der scharf gestellten Linie des Testbildes (T) wird als Winkelmaß für die Zylinderachse der zylindrischen Vorsatzlinsen (VZ) abgelesen;
  • d) es werden nacheinander unterschiedliche sphärische Vorsatzlinsen (VS) und zylindri­ sche Vorsatzlinsen (VZ) in den Strahlengang eingebracht, letztere auf die nach (c) ermittelte Zylinderachse ausgerichtet, worauf der Prüfling durch erneutes Verschieben des Testbildes (T) längs der optischen Achse (x) wieder die bestmögliche Abbildungs­ schärfe einstellt;
  • e) die jeweils beim Verschieben eingestellte Distanz (D), abgelesen an einer Meß­ einrichtung (M), und die Dioptriensumme der zugehörigen sphärischen und der zylindrischen Vorsatzlinsen (VS und VZ) werden in ein Distanz/Dioptriensummen- Diagramm eingetragen, derart, daß Kurvenscharen entstehen, die entweder Dioptrienwerte der sphärischen Vorsatzlinsen (VS) oder Dioptrienwerte der zylindri­ schen Vorsatzlinsen (VZ) als Scharparameter haben;
  • f) den Kurvenscharen werden mehrere Paare von zusammengehörigen sphärischen und zylindrischen Dioptrienwerten entnommen, die in das für Brillengläser übliche Viertel­ dioptrienraster passen (Schnittpunkte der Kurven mit entsprechenden waagrechten Dioptrielinien des Diagramms) und die in der Nähe desjenigen Distanzwertes liegen, der der Brennweite (f) der Sammellinse (S) entspricht;
  • g) der Prüfling betrachtet eine Schriftprobe durch eine Refraktionsbrille, in die nachein­ ander Prüflinsenpaare mit den nach (f) festgelegten sphärischen und zylindrischen Dioptrienwerten eingesetzt sind, letztere in der nach (b) ermittelten Achslage, und ermittelt für jedes Prüflinsenpaar den maximalen Leseabstand, in dem eine Schriftprobe gerade noch lesbar ist;
  • h) als endgültige Brechkraftwerte werden die Dioptrienwerte desjenigen Prüflinsenpaares ausgewählt, mit dem der größte Leseabstand erreicht wurde.
1. Subjective method for determining spherical and cylindrical refractive power values for spectacle lenses, using a device with an eye centering (A), with a fixed collecting lens (S), with an additional option between the eye centering (A) and the collecting lens (S) Spherical and cylindrical auxiliary lenses (V S and V Z ) that can be inserted into the beam path and with a test image (T) that can be moved along the optical axis (x) and rotated about the optical axis with at least one line, with the following method steps:
  • a) the test image (T) is first moved along the optical axis (x) by the test object until it is seen as sharply as possible;
  • b) the test image (T), locked in the distance (D) determined according to (a), is rotated about the optical axis (x) until the line in the test image (T) appears as sharp as possible;
  • c) the angle between the horizontal and the focused line of the test image (T) is read off as an angle for the cylindrical axis of the cylindrical auxiliary lenses (V Z );
  • d) different spherical front lenses (V S ) and cylindrical front lenses (V Z ) are introduced one after the other into the beam path, the latter aligned with the cylinder axis determined according to (c), whereupon the test specimen is moved again along the optical line by moving the test pattern (T) Axis (x) again sets the best possible image sharpness;
  • e) the distance (D) set when moving, read on a measuring device (M), and the diopter sum of the associated spherical and cylindrical front lenses (V S and V Z ) are entered in a distance / diopter sum diagram, such that that groups of curves arise which either have diopter values of the spherical front lenses (V S ) or diopter values of the cylindrical front lenses (V Z ) as family parameters;
  • f) several pairs of associated spherical and cylindrical diopter values are taken from the family of curves, which fit into the quarter diopter grid customary for spectacle lenses (intersection of the curves with corresponding horizontal diopter lines of the diagram) and which are close to the distance value that corresponds to the focal length (f) corresponds to the converging lens (S);
  • g) the examinee looks at a written sample through refraction glasses into which test lens pairs with the spherical and cylindrical diopter values specified in (f) are inserted, the latter in the axial position determined in (b), and determines the maximum reading distance for each test lens pair, in for whom a written sample is barely legible;
  • h) the diopter values of the pair of test lenses with which the greatest reading distance has been reached are selected as the final refractive power values.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit
  • - einer Augenzentrierung (A),
  • - einer Sammellinse (S),
  • - zwischen die Augenzentrierung (A) und die Sammelinse (S) einsetzbaren sphärischen und zylindrischen Vorsatzlinsen (VS und VZ),
  • - einem beleuchteten, in Richtung der optischen Achse (x) verschiebbaren und um die optische Achse (x) drehbaren Testbild (T) und
  • - einer Meßeinrichtung (M) zum Bestimmen der Distanz (D) zwischen der Sammelinse (S) und dem Testbild (T).
2. Device for performing the method according to claim 1 with
  • - an eye centering (A),
  • - a converging lens (S),
  • - between the eye centering (A) and the collecting lens (S) insertable spherical and cylindrical attachment lenses (V S and V Z ),
  • - An illuminated, in the direction of the optical axis (x) movable and rotatable about the optical axis (x) test image (T) and
  • - A measuring device (M) for determining the distance (D) between the converging lens (S) and the test image (T).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Testbild dimmbar beleuchtet ist.3. The device according to claim 2, wherein the test image is dimmably illuminated.
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