DE2541875A1

DE2541875A1 - Verfahren und vorrichtung zur sehkraftbestimmung

Info

Publication number: DE2541875A1
Application number: DE19752541875
Authority: DE
Inventors: William E Humphrey
Original assignee: Humphrey Instruments Inc
Current assignee: Allergan Humphrey
Priority date: 1975-09-19
Filing date: 1975-09-19
Publication date: 1977-03-24
Also published as: DE2541875C2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Sehkraftbestimmung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur subjektiven Augenuntersuchung zur Bestimmung der astigmatischen und sphärischen Korrektur.
Die subjektive Messung des Astigmatismus stand bisher mit der Fokussierung einer radialen Anordnung speichenartiger Linien durch den Patienten in Beziehung. Die beste sphärische Linsenkorrektur wird bestimmt. Eine zusätzliche sphärische Optik wird zugefügt. Die speichenartige Linie, die am schärfsten erscheint, ist diejenige, die einer der erforderlichen Astigmatismus-Achsen am nächsten ist.
Ein negativer Zylinder kann unter 900 zur Richtung der schärferen Linie zugefügt werden, bis alle Linien gleiche Schärfe haben. Der Vorgang kann mit dem Fachmann bekannten Änderungen wiederholt werden. Wenn schließlich die astigmatische Korrektur eine ausreichende Genauigkeit erreicht, können andere Optimierungstechniken wie die Verwendung eines Jackson-Kreuzzylinders eingeführt werden.
Diese bekannten Techniken haben jedoch einige Nachteile.
Zuerst muß der Patient von dem Augenprüfer ausreichend instruiert werden, auf das speichenffrmige oder anderslinige Ziel zu achten, das die optimale visuelle Erscheinung hat. Der Vorgang der Instruktion des Patienten, so daß er die Instruktionen versteht, ist zeitraubend und für Teile der Bevölkerung äußerst schwierig. Dies ist auf das Vorhandensein visueller Aberrationen, den Mangel an visueller Koordination oder das Vorhandensein von Grundintelligenz und Erfahrung (wie z.B. in Falle von kleinen Kindern) zurückzuführen.
Ein zusätzlicher Fehler kann insbesondere bei einer Zylinderbrennweite geringer Dioptrie auftreten.
Schließlich wird der Patient durch seine eigenen erwarteten Vorstellungen hinsichtlich Größe und Form daran gehindert, auf solche üblichen Tests anzusprechen. Die sphärische Einstellung führt zu einer Änderung der Größe und der Patient, der nicht an die sich ergebende Größenänderung gewöhnt ist, verwechselt die gewünschte optische Klarheit mit dem Verhindern einer unerwünschten Größenänderung. Es kann sich eine fehlerhafte sphärische Sehkraftbestimmung ergeben.
In ähnlicher Weise führen die Zylindereinstellungen zu einer Änderung der Zielgeometrie. Der Patient, der nicht an die sich ergebende Änderung der Zielgeometrie gewöhnt ist, verwechselt die gewünschte optische Klarheit mit dem Verhindern einer unerwünschten Zielgeometrieänderung. Fehlerhafte zylindrische Sehkraftbestimmungen können sich ergeben.
Durch die Erfindung werden eine Vorrichtung und Fin-Verfahren zur subjektiven astigmatischen und sphärischen Sehkraftbestiznmung geschaffen. Ein Ziel, das aus einer geraden Linie besteht, wird für maximale Klarheit durch Binstellung einer sphärischen Optik fokussiert, die bewirkt, daß die Linie der Netzhautbetrachtungsebene des Auges nahekommt. Eine Änderung der astigmatischen Korrektur wird längs wenigstens einer Achse diagonal zu der Linie durchgeführt, bis sich die maximale Schärfe der Linie ergibt, und zwar ohne sich ergebende sphärische Änderung und ohne sich ergebende Bewegung des Bildes aus der Netzhautebene des Auges, das geprüft wird. Ein zweites Ziel, das wiederum aus einer geraden Linie besteht, wird zugefügt. Dieses Linienziel ist zu dem ersten Linienziel vorzugsweise unter einem Winkel von 450 geneigt. Es wird eine sphärische Einstellung durchgeführt, um die subjektive Linienschärfe zu erhalten. Eine Änderung der astigmatischen Korrektur wird längs wenigstens einer Achse diagonal zu der Linie durchgeführt, bis sich die maximale Schärfe der Linie ergibt, und zwar ohne sich ergebende sphärische Änderung und ohne sich ergebende Bewegung des Bildes aus der Netzhautebene des Auges. Mittels der Vektoranalyse der beiden astigmatischen Komponenten kann die astigmatische Korrektur entweder auf Cartesischen Koordinaten dargestellt werden (entsprechend einer vor kurzem entwickelten Technik) oder es kann eine Umwandlung in die üblicheren Polarangaben des Astigmatismus unter Verwendung der Zylinderbrennweite und -drehung durchgeführt werden.
Es wurde gezeigt, daß die Messung des Astigmatismus auf zwei Komponenten unter 450 zueinander bestimmt und dargestellt werden kann. Durch Darstellung dieser Komponenten auf einem 3600-Diagramm, kann die Drehung und Brennweite des Zylinders (insbesondere bei einem Zylinder mit geringer Brennweite) leicht bestimmt werden, wie sich aus der US-PS 3 822 932 ergibt.
Ein besonderes mehrliniges Ziel, das durch eine Zylinderunschärfe von 4 bis 12 Dioptrin erzeugt wird, besteht aus Punktquellen, die an den drei Spitzen eines Dreiecks angeordnet sind. Durch Verwendung des Zylinders, um die Punktquellen normal zur Basis des Dreiecks unscharf zu machen und durch Messung des Astigmatismus längs wenigstens einer diagonalen Komponente der Messung, die bezüglich der Achse des Unschärfezylinders geneigt ist, wird eine Anordnung von drei Linien erzeugt. Da die astigmatische Beobachtung, wenn sie längs einer Komponente der astigmatischen Messung korrigiert wird, dazu führt, daß alle drei unscharfen Linien abstandsgleich voneinander werden, ergibt sich ein astigmatischer Test, der es dem Patienten ermöglicht, eine zentrale unscharfe Linie von den restlichen unscharfen Linien abstandsgleich anzuordnen. Die Fähigkeit, Liniensegmente zu zentrieren bzw. auszurichten, was allgemein als visuelle Vernier-Schärfe bekannt ist, besitzt ein großer Teil der Bevölkerung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur astigmatischen und sphärischen Sehkraftbestimmung zu schaffen, wobei jede Messung in getrennten Komponenten bestimmt wird.
Ein Vorteil der Bestimmung des Astigmatismus in zwei getrennten Komponenten in Übereinstimmung mit der Vorrichtung und dem Verfahren der Erfindung besteht darin, daß die Einstellung einer Komponente des Astigmatismus die Einstellung der anderen Komponente des Astigmatismus nicht beeinträchtigt.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung und des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß die Einstellung des sphärischen Eingangs unabhängig von den beiden astigmatischen Komponenten der Erfindung ist. Die Änderung der sphärischen Sehkraftbestirnrnung erfordert keine entsprechende Änderung der beiden ermittelten astigmatischen Sehkraftbestimmungenl Es ist zu beachten, daß die sphärische Sehkraftbestimmung an einer unerwarteten Stelle dieses Tests vollständig festgelegt ist. Unmittelbar vor der Ermittlung der zweiten astigmatischen Komponente wird die sphärische Sehkraftbestimmung festgelegt. Somit besteht die unerwartete Folge der Sehkraftbestirnmung dieses Tests darin, daßanBeine agmatische Komponente der Korrektur für ein Auge eines Patienten bestimmt wird, zweitens die gesamte sphärische Komponente bestimmt wird, die für die Korrektur des Auges des Patienten notwendig ist und schließlich die restliche astigmatische Komponente für die Korrektur eines Auges des Patienten bestimmt wird.
Zu beachten ist weiterhin, daß jedes Linienziel eine Einstellung von nur zwei und nicht drei optischen Komponenten erfordert. Jedes Linienziel erfordert die Einstellung der sphärischen Komponente und derjenigen astigmatischen Komponente, die den Astigmatismus diagonal zu der Richtung des geradlinigen Ziels ändert. Die Einstellung der astigmatischen Komponente, die den Astigmatismus parallel und senkrecht zur Richtung des geradlinigen Ziels ändert, wird nicht durchgeführt.
Ein Vorteil eines jeden geradlinigen Ziels besteht darin, daß es eine Einstellung nur seiner entsprechenden veränderbaren astigmatischen Komponente und der veränderbaren sphärischen Komponente erfordert. Überraschenderweise können diese Einstellungen in irgendeiner Reihenfolge durchgeführt werden.
Durch die Erfindung soll auch die Instruktion des Patienten weitgehend vereinfacht werden. Der Patient wird nur angewiesen, die Betrachtung einer geraden Linie unter Verwendung diskreter sphärischer und astigmatischer Steuerungen zu optimieren. Die Möglichkeit der Verwechslung mit anderen Abbildungserscheinungen wie Änderungen in Form und Größe ist vollständig beseitigt.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist nicht nur das Ergebnis weitgehend vereinfachter Instruktionen für den Patienten, sondern zusätzlich das Ergebnis der diskreten und unabhängigen sphärischen und astigmatischen Eins tellungen. Die Einstellung irgendeiner der drei optischen Eingänge (ein sphärischer Eingang und zwei astigmatische Eingänge) ist vollständig unabhängig von den übrigen optischen Einstellungen. Keine in Wechselbeziehung stehende Einstellung ist erforderlich.
Außerdem sollen durch die Erfindung vereinfachte geradlinige Ziele zur Betrachtung durch den Patienten geschaffen werden, wobei die Ziele stets aus wenigstens einer geraden Linie bestehen.
Ein Vorteil der Verwendung eines geradlinigen Ziels besteht darin, daß mit einer sphärischen Brennweitenänderung keine störende Vergrößerungsänderung bei Patienten auftritt. Der Patient kann seine Schärfe bezüglich einer geraden Linie ohne störende Größenänderungen durchführen, durch die sein subjektives Ansprechen auf den optischen Test behindert werden könnte.
Ein weiterer Vorteil des geradlinigen Ziels, das bei der Erfindung verwendet wird, besteht darin, daß bei astigmatischen Korrekturen keine st6tenden Größenänderungen für den Patienten auftreten. Bei der Betrachtung inner geraden Linie sieht der Patient ein ungeändertes Ziel mit der Ausnahme der Klarheit, mit der das Ziel gesehen wird.
Durch die Vorrichtung und das Verfahren der Erfindung soll ein Instrument mit einer Abbildung geschaffen werden, die zusammen zur Messung des Astigmatismus in nur zwei getrennten Komponenten geeignet ist.
Ein Vorteil der Abbildung, die erzeugt wird, besteht darin, daß während der Astigmatismus in einer Komponente gemessen wird, der Astigmatismusfehler in der übrigen Astigmatismuskomponente vollständig unterdrückt wird. Die Abbildung, die nur auf eine Komponente des Astigmatismus anspricht, kann diese Komponente des Astigmatismus mit einem hohen Grad an Genauigkeit und mit einem Minimum an Verwechslung bestimmen, da der Test für eine bestimmte Art der Astigmatismuskomponente speziell ist.
Ein weiterer Vorteil der Messung des Astigmatismus in getrennten Komponenten besteht darin, daß ein Diagramm' der Komponenten zur Festlegung der endgültigen astigmatischen Sehkraftbestimmung nach Zylinderbrennweite und -drehung leichter und mit einem höheren Grad an Genauigkeit als bisher üblich durchgeführt werden kann.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung und des Verfahrens der Erfindung besteht darin, daß leicht ein Handinstrument oder stattdessen ein Instrument, das leicht in ein vorhandenes optisches Testgerät eingesetzt und mit diesem verwendbar ist, geschaffen werden kann.
Auch soll durch die Erfindung ein besonderes, durch einen Zylinder unscharf gemachtes Linienziel geschaffen werden, das die Messung des Astigmatismus mit der visuellen Vernier-Schärfe des Patienten verbindet.
Ein Vorteil der Verwendung der visuellen Vernier-Schärfe des Patienten für subjektive Messungen des Astigmatismus besteht darin, daß große Teile der Bevölkerung einen hohen Grad an visueller Vernier-Schärfe besitzen, und daß die Linienzentrierung eine Information darüber enthält, in welcher Richtung zusätzliche Einstellschritte durchgeführt werden müssen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren 1 bis 12 beispielsweise erläutert. Es zeigt: Figur 1 eine schematische perspektivische Darstellung der Augentest-Vorrichtung der Erfindung, aus der ein Ziel, das Auge eines Patienten, das das Ziel betrachtet und die Korrekturoptiken zwischen dem Ziel und dem Auge des Patienten sowie in ebener Form eine Darstellung der Netzhautebene des Auges des Patienten hervorgehen, Figur 2 eine Fig. 1.ähnliche Darstellung der ersten sphärischen Brennweiteneinstellung der Erfindung, Figur 3 eine Fig. 1 ähnliche Darstellung der Bestimmung der ersten Komponente der astigmatischen Korrektur, Figur 4 eine Fig. 1 ähnliche Darstellung eines (vorzugsweise um 45°) geneigten neuen Ziels, wobei die zweite und endgültige sphärische Sehkraftbestimmungsänderung durchgeführt wird, um die sphärische Sehkraftbestimmung, die für den Patienten erforderlich ist, festzulegen, Figur 5 eine Fig. 4 ähnliche Darstellung der Bestimmung der endgültigen astigmatischen Komponente bei Beendigung des sich ergebenden Tests, Figur 6 eine perspektivische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform unter Anwendung einer Zylinderunschärfe für Punktlichtquellen zur Messung einer Komponente des Astigmatismus des Patienten, Figur 7 eine Abbildung, die das Auge des Patienten von dem bevorzugten Ziel der Erfindung sieht, wenn die optimale astigmatische Korrektur erreicht wurde, Figur 8 eine Abbildung des gleichen Ziels, wenn die optimale astigmatische Sehkraftbestimmung nicht erreicht wurde, Figur 9 eine Darstellung der Vorrichtung der Fig. 6, aus der der Unschärfenzylinder und das Ziel der Erfindung, geneigt um 450 bezüglich der in Fig. 6 gezeigten Anordnung zum Testen der übrigen Komponente des Astigmatismus des Patienten hervorgehen, Figur 10 eine Abbildung, die das Auge des Patienten von dem Ziel durch die Vorrichtung sieht, wenn die astigmatische Sehkraftbestimmung längs der übrigen Komponente der as tigmati s chen Schärfe festgelegt wurde, Figur 11 eine Abbildung des Ziels, wenn die richtige ~astigmatische Korrektur nicht bestimmt wurde, und Figur 12 ein graphisches Diagramm, aus dem hervorgeht, wie die astigmatischen Messungen auf dem Diagramm kombiniert werden können, um die Drehung und Brennweite der zylindrischen Anordnung vorzuschreiben.
Fig. 1 zeigt ein teilweise perspektivisches schematisches Diagramm, aus dem ein Gerät hervorgeht, das für die Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung verwendet werden kann.Betrachtet man die perspektivische und schematische Darstellung von links nach rechts, so ist ein Ziel T, bestehend aus einer geraden Linie 14, als erstes dargestellt.
Typischerweise ist die gerade Linie 14 eine Linie von einer Bogenminute oder weniger für das Auge des Patienten (diese Abmessung liegt bei dem Maximum der visuellen Schärfe des Auges), obwohl gröbere Ziele ebenfalls zweckdienlich sein können. Das Ziel T kann auf irgendeine übliche Art von dem üblichen Augendiagramm bis zu Projektoren und dergleichen erzeugt werden.
Der Patient P, der schematisch durch das Auge 15 dargestellt ist, sieht das Ziel T durch Korrekturoptiken. In Abhängigkeit von seiner visuellen Klarheit des Ziels T, das er betrachtet, werden aufeinanderfolgend das sphärische Optiklinsenpaar 16 (zum erstenmal), das erste astigmatische Linsenpaar 18, das sphärische Optiklinsenpaar 16 (zum zweitenmal) und schließlich das zweite astigmatische Linsenpaar 20 eingestellt.
Sphärische Optiklinsenpaare 16 sind bekannt (US-PS 3 305 294, US-PS 3 507 565).
Das sphärische Optiklinsenpaar 16 wird in Abhängigkeit von den subjektiven Anweisungen des Patienten über die visuelle Schärfe des Ziels T relativ verstellt. Die sphärischen Optiken werden schrittweise kontinuierlich verstellt, um durch die relative Verstellung eines Linsenelements 16 zu dem anderen Linsenelement 16 entweder eine positive sphärische oder eine negative sphärische Brennweite zu erzielen.
Erste und zweite astigmatische Optiken 18 und 20 sind bekannt (US-PS 3 751 138).
Bezüglich der Linsenpaare 16, 18 und 20 ist zu berücksichtigen, daß diese extrem komplexe optische Flächen sind.
Diese extrem komplexen Flächen sind hier schematisch als flache Glasstücke gezeigt. Ihre komplexen Flächen sind aus den US-PS 3 305 294, 3 507 565 und 3 751 138 ersichtlich.
Das erste astigmatische optische Linsenpaar 18 wird in Abhängigkeit von den subjektiven Anweisungen des Patienten hinsichtlich der Schärfe des Ziels T relativ verstellt.
Das erste astigmatische Linsenpaar 18 ändert die astigmatische Brennweite von positiv nach negativ längs der einen Diagonalen und gleichzeitig die astigmatische Linsenbrennweite von negativ nach positiv längs der anderen Diagnonalen.
Eine entgegengesetzte relative horizontale Bewegung ruft entgegengesetzte astigmatische Einstellungen hervor.
Es sollte hierbei erwähnt werden, daß ein großer Teil der mechanischen Ausrüstung, die verwendet werden kann, um den Betrieb dieser Ausführungsform der Erfindung zu unterstützen, an anderer Stelle offenbart ist. Z.B. ist das Gerät zur Durchführung einer gleichen und entgegengesetzten Bewegung der Linsenpaare 16, 18 und 20 in der US-PS 3 874 932 beschrieben.
Ebenso wird später beschrieben, daß die relative Bewegung eines jeden der drei Linsenpaare in der Lage ist, optische Sehkraftbestimmungen durchzuführen. Der Mechanismus zur Fernerzeugung der beiden eingestellten sphärischen und astigmatischen Ausgangssignale ist in der US-PS 3 822 932 beschrieben.
Vor der weiteren Beschreibung der Erfindung wird zunächst ein Gesichtspunkt der ersten Ausführungsform erläutert, die in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist. Die veränderbaren Astigmatiklinsenpaare 18 und 20 sind von der Art, daß sie rechtwinklig gekreuzte positive und negative Astigmatiklinsenbrennweiten längs zueinander normaler Achsen erzeugen.
Obwohl die hier gezeigten Linsenelemente vorzugsweise verwendet werden, ist es offensichtlich, daß andere Linsen und optische Geräte zur Erzeugung dieser Wirkung verwendet werden könnten, vergleiche beispielsweise die US-PS 3 822 932.
Nachdem die sehr einfachen Mechanismen der Erfindung erläutert wurden, kann nun die Arbeitsweise des Verfahrens und der Vorrichtung zur Durchführung des subJektiven Augentests der Erfindung zuerst anhand der sich auf den Astigmatismus beziehenden optischen Grenzen erläutert werden.
Zuerst wird erläutert ~weshalb nur geradlinige Ziele, die vorzugsweise aus einer einzigen geraden Linie oder wenigstens mehreren parallelen geraden Linien bestehen, verwendet werden.
In Fig. 1 ist das Ziel T als eine einzige gerade Linie 14 übertriebener Breite gezeigt, die sich in der vertikalen Richtung erstreckt. Eine imaginäre Linie 24, die sich in unterbrochenen horizontalen Linien erstreckt, ist ebenfalls dargestellt. Der Brennpunkt dieser Linien relativ zu der imaginären und schematisch gezeigten Netzhautebene 26 des Auges 15 des Patienten P erleichtert das Verständnis der Funktion der veränderbaren astigmatischen Linsenpaare 18 und 20 der Erfindung.
Es sei angenommen, daß das Auge 15 des Patienten P eine merkliche astigmatische Aberration hat. Es liegt in der Art des Astigmatismus, daß gerade Linien bestimmter Richtungen in unterschiedlichen Abständen relativ zu der NetQhautebene 26 des Auges 15 fokussiert werden. Bei dem hier gezeigten Blickfeld bewirkt die Aberration des Patienten P, daß die imaginäre horizontale Linie 24 hinter der imaginären Netzhautebene 26 und die vertikale gerade Linie 14 vor der imaginären Netzhautebene fokussiert wird.
Wenn das korrigierte astigmatische Blickfeld der beiden Linienziele 14 oder 24 geschaffen werden soll, sind verschiedene sphärische Korrekturen erforderlich, um beide Linienziele 14 oder 24 zu fokussieren und ins Blickfeld zu bringen. Daraus ist ersichtlich, daß die speichenartigen, mehrlinigen Ziele des Standes der Technik bei der Erfindung nicht zufriedenstellend verwendet werden können.
Da verschiedene Linien verschiedener Winkelorientierung verschiedene Ebenen der besten Fokussierung in der Nähe der Netzhautebene 26 eines Patienten P haben, der Astigmatismus hat, was eine völlig unterschiedliche Betrachtung durch den Patienten erfordert, können nur Linienziele mit parallelen Linien zufriedenstellend verwendet werden.
Wenn ein geradliniges Ziel wie ein geradliniges Ziel 14 auf die Brennweite eines Auges 15, das eine astigmatische Aberration hat, fokussiert ist, sollte eine astigmatische Einstellung längs einer Ebene durchgeführt werden, die keine relative Bewegung der Brennweite der betrachteten Linie bezüglich der Netzhautbetrachtungsebene des Auges verursacht. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß die Astigmatismus-Brennweiteneinstellungen längs normal angeordneter Achsen in gleichen positiven und negativen Brennweiten auf jeder jeweiligen Achse durchgeführt werden sollten, wobei diese normal angeordneten Achsen 450 von dem Winkel des Ziels abweichen. Somit kann eine astigmatische Korrektur einer solchen Komponente ohne Beeinträchtigung der Gesamtbrennweite des Astigmatismusziels durchgeführt werden.
Nach der Erläuterung dieser Vorschriften kann der grundlegende Handhabungsvorgang der Erfindung unter aufeinanderfolgender Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 5 erläutert werden.
Bezugnehmend auf Fig. 1 wird ein Patient P gebeten, die Linie 14 zu betrachten. Danach wird die relative Bewegung der sphärischen Linsenelemente 16 in Abhängigkeit von der maximalen bzw. optimalen visuellen Schärfe der Linie 14 durchgeführt. Die Bewegung der Linie 26, um sie mit der Netzhautebene 26 des Patienten P in Übereinstimmung zu bringen, führt zu dem in Fig. 2 gezeigten Ergebnis.
Wie außen rechts in Fig. 2 gezeigt ist, erscheint die Linie 14 nicht mit ihrer vollen optischen Klarheit. Dies ist so, da der Nebenastigmatismus -des Patienten P längs Diagonalen relativ zu der geraden Linie 14 bewirkt, daß deren Ränder unscharf werden. Es bleibt daher übrig, diese astigmatischen Aberrationen zu korrigieren, ohne die sich ergebende sphärisch bezogene Bewegung der Linie 14 aus der Netzhäutebene 26 hervorzurufen.
Bezugnehmend auf Fig. 3 wurde das zweite astigmatische Linsenpaar 18 relativ verstellt, um die optimale visuelle Schärfe des Patienten P zu veranlassen. Da das zweite astigmatische Linsenpaar eine entsprechende negative und positive oder positive und negative astigmatische Linsenbrennweite längs senkrechter Achsen, von denen jede diagonal zum vertikalen geradlinigen Ziel 14 ist, erzeugt, ergibt sich die subjektive Verbesserung der visuellen Schärfe des Linienziels 14 ohne irgendeine Änderung der Brennweite. Diese Einstellung schafft die astigmatische EndbestiBmung für eine Komponente des Astigmatismus (die einzige Einschränkung ist diejenige, daß es erwünscht sein kann, die gesamte Folge zu wiederholen, um die optischen Einstellungen zu optimieren) .
Bezugnehmend auf Fig. 4 wurde eine neues Linienziel. 34 zur Betrachtung durch den Patienten angeordnet. Vorzugsweise sollte dieses Linienziel auf einer geänderten Richtung von 450 bezüglich des Ziels 14 liegen. Es ist jedoch zu beachten, daß eine genaue 45°-0nderung des Ziels nicht erforderlich ist. Änderungen der Zielrichtung von mehr als 300 können zu zulässigen Ergebnissen führen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 und die Folge der Fig. 1 bis 3 wird daran erinnert, daß die astigmatische Aberration des Auges 15 des Patienten P bewirkt, daß das neue Linienziel 34 eine unterschiedliche Brennweite bezüglich der imaginären Netzhautbrennebene 26 des Auges 15 hat. Daher wird eine zweite sphärische Korrektur an dem sphärischen Linsenpaar 15 durchgeführt. Diese Einstellung wird in Abhängigkeit von der maximalen visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des neuen Linienziels 34 durchgeführt und bewirkt, daß das Linienziel 34 auf die Netzhautebene 26 fällt.
Ein überraschendes Ergebnis zeigt sich an dieser Stelle des Verfahrens der Erfindung. Die zweite sphärische Einstellung, um das geradlinige Ziel 34 mit der Netzhautebene 26 in Übereinstimmung zu bringen, bewirkt, daß die sphärische Endbrennweite bekannt ist. Dies tritt selbst dann ein, wenn die astigmatische Endkomponente nicht bekannt ist. Außerdem beeinträchtigt die Bestimmung der astigmatischen Endkomponente die sphärische Ende ins tellung des gezeigten Instrumentariums nicht, obwohl die Umwandlung der hier erhaltenen Bestimmungen in die geläufigere bekannte Bestimmung wegen des Vorhandenseins des Anderungszylinders nur zur sphärischen Einstellung führt.
Bezugnehmend auf Fig. 4 wird daran erinnert, daß die sphärische Optimierung der Betrachtung des geradlinigen Ziels 34 den Erhalt der visuellen astigmatischen Klarheit noch übrig läßt. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß der Patient P wegen des Vorhandenseins der unkorrigierten astigmatischen horizontalen und vertikalen Astigmatikkomponenten noch nicht die optimale Klarheit seiner Betrachtungslinie 34 hat.
Bezugnehmend auf Fig. 5 wird zuerst das astigmatische optischen Linsenpaar 20 in Abhängigkeit von der maximalen visuellen Schärfe relativ verstellt. Die Endkomponente des Astigmatismus wird erhalten. Da wiederum die jeweiligen negativen und positiven oder positiven und negativen Achsen der astigmatischen Brennweiteneinstellung auf einem Winkel von im wesentlichen 450 zu dem geradlinigen Ziel 34 liegen, kann sich keine Abweichung der Netzhautebene 26 ergeben. Vielmehr ist diese Einstellung die Endeinstellung bei dem Verfahren der Erfindung und ergibt die Endkoordinate der gewünschten astigmatischen Sehkraftbestimmung.
Nachdem das Verfahren der Erfindung erläutert wurde, sollte klargemacht werden, daß die Folge der hier durchgeführten Schritte wiederholt werden kann. Dies kann getan werden, um die erhaltene Bestimmung zu optimieren oder statt dessen die Genauigkeit der Bestimmung zu kontrollieren.
Auch sollte verstanden werden, daß die körperliche Lage der Linsenpaare 16, 18 und 20 gewünschtenfalls geändert werden kann, ohne das Verfahren ungültig zu machen.
Es ist zu beachten-, daß jedes Linienziel 1-4 der Fig. 1 bis 3 und das Linienziel 34 der Fig. 4 und 5 die Eins tellung von nur zwei und niemals von drei optischen Komponenten erfordert. Somit werden für das Ziel 14 nur die sphärischen Optiken 16 und die ersten astigmatischen Optiken 18 eingestellt;die zweiten astigmatischen Optiken 20 werden nicht eingestellt.
In gleicher Weise werden für -das Ziel 34 nur die sphärischen Optiken 16 und die zweiten astigmatischen Optiken 20 eingestellt; die ersten astigmatischen Optiken 18 werden nicht eingestellt.
Auch sollte berücksichtigt werden, daß es für jedes Ziel keinen Unterschied macht, in welcher Reihenfolge dies Einstellung erfolgt. Die sphärischen Optiken können vor der Einstellung der anwendbaren astigmatischen Optiken eingestellt werden, Umgekehrt können die anwendbaren attigmatischen Optiken vor der Einstellung der sphärischen Optiken eingestellt werden.
Überraschend ist festzustellen, daß sich bei der Handhabung entweder der sphärischen Optiken 16 oder der astigmatischen Optiken 20 für das Ziel 34 die Endbestimmung ergibt. Dies gilt unabhängig davon, ob die sphärischen Optiken 16 oder die astigmatischen Optiken 20 zuerst betätigt werden.
Nach der Erläuterung dieser ersten und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird nun auf eine weitere Ausftihrungsform eingegangen.
Bezugnehmend auf Fig. 6 schaut ein Patient P an einer Patientenbeobachtungsstation längs eines Lichtpfads durch einstellbare sphärische Optiken S, einstellbare zylindrische Optiken A, konstante zylindrische Optiken C auf ein Ziel T. Typischerweise werden die einstellbaren zylindrischen Optiken so geändert, daß der-Patient P ein Bild des Ziels T erhält, das ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten ist. Durch VergleichmitdarBrennweite der einstellbaren astigmatischen Korrektur, die erforderlich ist, damit ein Ziel T dem Patienten als ein Bild ähnlich dem. Bild des in Fig. 7 gezeigten Ziels erscheint, kann eine Komponente des Astigmatismus gemessen werden. Die restliche Komponente der Messung wird durch die gleiche Vorrichtung gemessen, die wie in Fig. 9 ausgerichtet ist. Typischerweise betrachtet der Patient P das neu ausgerichtete Ziel T durch einstellbare sphärische Optiken S, einstellbare astigmatische Optiken A1 und durch einen neu eingestellten konstanten optischen Zylinder C'. Ein Patientenbild des Ziels T mit korrigierter astigmatischer Vorschrift längs der restlichen Komponente ist in Fig. 10 gezeigt.
Danach kann unter Bezugnahme auf Fig. 12 ein Diagramm der beiden gemessenen astigmatischen Eingangssignale hergestellt werden, um die zylindrische Brennweite und die zylindrische Drehung vorzuschreiben.
Nachdem nun diese Ausführungsform der Erfindung allgemein erläutert wurde, kann nun auf einige Details eingegangen werden.
Der Patient P ist schematisch durch ein Auge 44 dargestellt.
Typischerweise bezieht sich die Messung des Astigmatismus des Patienten auf Unregelmäßigkeiten des Auges des Patienten. Daher ist zu beachten, daß die Winkelausrichtung des Patienten ungeändert bleibt. Der konstante optische Zylinder und das Ziel werden neu ausgerichtet, um eine zweite Komponente des Astigmatismus zu bestimmen.
Die einstellbare sphärische Optik 5 kann irgendeine übliche Form ebenso wie die zuvor beschriebene Optik mit veränderbarer Brennweite haben. Typischerweise kann eine Galilei-Optik verwendet werden.
Das Ziel T ist an dem entfernten Ende des optischen Instruments dargestellt. Es ist als drei Punktquellen 48, 49 und 50 enthaltend gezeigt. Vorzugsweise sind diese Punktquellen Punktlichtquellen, wobei das Licht durch eine Hintergrundbeleuchtung durch das Ziel T geliefert wird (die Hintergrundbeleuchtung ist nicht gezeigt).
Die konstante zylindrische Optik C ist etwas übertrieben gezeigt. Die zylindrische Optik ist hier als horizontal ausgerichtet bezüglich des Patienten P gezeigt und hat in der vertikalen Richtung eine Brechungskraft mit starker Dioptrie. Wie hier erläutert ist, hat die zylindrische Optik C etwa zwölf Dioptrien.
In der tatsächlichen Praxis kann die Zylinderbrennweite des Zylinders C innerhalb weiter Grenzen schwanken. Z.B.
können Zylinderbrennweitenbereiche innerhalb von 4 bis 20 Dioptrien verwendet werden.
Die veränderbaren astigmatischen Linsen A sind von der in der US-PS 3 751 138 gezeigten und beschriebenen Art. Wie in dieser Veröffentlichung im einzelnen beschrieben ist, kann eine veränderbare astigmatische Optik dadurch erhalten werden, daß speziell ausgebildete Linsenelemente horizontal und vertikal zueinander bewegt werden. Verwendet man die Linsenformanordnung und relative Bewegung, die in den Fig. 5 und 6 der oben erwähnten Patentschrift gezeigt sind, kann eine Astigmatismuskorrektur bei 450 bezüglich der horizontalen Achse des Zylinders C erhalten werden.
Es ist zu beachten, daß die veränderbaren astigmatischen Linsen A hier schematisch als flache kreisförmige Glasscheiben gezeigt sind. Aus der oben erwähnten US-PS 3 751 138 ist die extrem komplexe Oberfläche dieser Linsen voll ersichtlich. Auch ist zu beachten, daß tatsächlich irgendein Gerät, das zur Erzeugung einer astigmatischen Korrektur mit veränderbarer Brennweite bestimmt ist, für die Erfindung geeignet ist. Z.B. können die gegensinnig gedrehten negativen und positiven zylindrischen Linsen, die in der US-PS 3 822 932 beschrieben und erläutert sind, verwendet werden. Es ist nur erforderlich, daß der veränderbare Astigmatismus bei einem zur Achse des Zylinders C schrägen Winkel erzeugt werden kann. Vorzugsweise liegt der Astigmatismus, der durch die veränderbaren astigmatischen Linsenelemente A erzeugt wird, bei 45° bezüglich des Zylinders C.
Nachdem der einfache Aufbau dieses Gerätes dargelegt wurde, kann nun seine Arbeitsweise erläutert werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausrichtung des Instruments betrachtet der Patient P das Ziel T durch die starke zylindrische Optik C. Der Zylinder C verwischt die jeweiligen Punktquellen 48 bis 50 des Ziels T in eine Reihe von jeweils geraden Linien 58 bis 60 (Fig. 2). Zuerst wird die sphärische Korrektur für die Augen des Patienten P durchgeführt, um die optimale Betrachtung der Ränder der Linien 58, 59 und 60 sicherzustellen. Diese sphärische Einstellung bringt die Linien zur Koinzidenz mit der Netzhautebene wie bei der zuvor in Fig. 2 erläuterten Art. Wenn man sich daran erinnert, daß die Punktlichtquellen auf den imaginären Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks liegen, und wenn man für die Zwecke der grundlegenden Beschreibung annimmt, daß keine astigmatische Vorschrift erforderlich ist, erscheinen die Punktquellen weitgehend so, wie sie in Fig. 7 gezeigt sind. Insbesondere ist die Punktquelle 48 zu einer Linie 58, die Punktguelle 49 zu einer Linie 59 und die Punktquelle 50 zu einer Linie 60 verwischt.
Ändert man die sich auf das Auge 44 des Patienten P beziehende Annahme, kann nun die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erhalt einer Komponente der astigmatischen Vorschrift erläutert werden. Es sei angenommen, daß das Auge des Patienten P eine astigmatische Aberration aufweist. Insbesondere hat diese astigmatische Aberration eine Komponente bei 450 relativ zu der Achse des Zylinders C von einer Brennweitendioptrie von t1 und eine Komponente bei rechten Winkeln mit einer Dioptrie von -1. Das Ziel T würde ohne irgendein astigmatisches Eingangssignal an der veränderbaren astigmatischen Optik A dem Patienten P wie in Fig.8 erscheinen. Die Linie 591 erscheint nahe der Linei 60' und relativ räumlich entfernt von der Linie 58'.
Als nächstes wird die veränderbare Optik C in Abhängigkeit von der visuellen Vernier-Schärfe des Patienten bezüglich des Ziels T betätigt. Insbesondere werden die paarweisen veränderbaren astigmatischen Elemente A relativ verstellt, um eine 2-Dioptien-Astigmatismuskorrektur bei einer Drehlage von 45 gegemüber der Drehlage des Zylinders C verstellt. Die Linien 58', 59' und 60', die in Fig. 8 gezeigt sind, haben das Bestreben, sich bei Erreichen der richtigen astignatischen Vorschrift in die Position 58, 59 und 60 in Fig. 7 zu bewegen. Die Linie 59 ist abstandsgleich zu den Linien 58 und 60.
Unter Bezugnahme auf die Zielanordnungen der Fig. 7 und 8 kann die Vernier-Schärfe, die durch die Anordnung des Ziels T geschaffen wird, erläutert werden. Die Vernier-Schärfe umfaßt die Fähigkeit des Menschen, die Übereinstimmung bzw. Zentrierung von Linien visuell zu erreichen. Bezüglich Fig. 8 wird daran erinnert, daß der kombinierte Astigmatismus im Auge 44 des Patienten P bei 450 zur Achse des Zylinders C und die Brennweite des Zylinders C die unscharfen Linien 58', 59' und 60' der Punktquellen 48, 49 und 50 neigen. Diese Neigung bewirkt, daß die Linie 59' sich der Linie 60' nähert. Gleichzeitig entfernt sich die Linie 58' weiter von der Linie 59'.
Es könnte erwartet werden, daß das Hinzufügen von Astigmatismus zu dem Beobachtungsweg die Linien unscharf machen würde, was eine häufige Neueinstellung der sphärischen Brennweite erfordern würde, um scharfe Linien aufrecht zu erhalten. Dies ist jedoch nicht der Fall. Das Hinzufügen von Astigmatismus diagonal zu den unscharfen Linien ändert nur die Orientierung der zylindrischen Unschärfe und nicht ihre Stärke bzw. sphärische Komponente, zumindest in guter Näherung für die üblicherweise auftretende Winkeländerung.
Der Patient hat die veränderbare astigmatische Optik A eingestellt, um einen gleichen Abstand zwischen den Linien herzustellen, die durch die unscharfen Punktlichtquellen 48, 49 und 50 erzeugt werden. Nach Einstellung zur Kompensation seiner astigmatischen Komponente bei 450 bezüglich der Achse des Zylinders C haben die Linien der Punktlichtquellen 48, 49 und 50 gleichen Abstand.
Der Mensch mit irgendeiner Art visueller Schärfe kann normalerweise drei Linien mit einem sehr hohen Grad an Genauigkeit voneinander auf gleichen Abstand bringen. Dies wird hier als Vernier-Schärfe bezeichnet.
Während der Messung der Zylinderbrennweite bei einem Winkel, der 45° bezüglich der zylindrischen Ausrichtung des Zylinders C ist, verhindert die relativ große Brennweite des Zylinders C einen Astigmatismus senkrecht und parallel zu seiner Erstreckung. Obwohl der Astigmatismus des Patienten in dieser Komponente bewirken kann, daß die unscharfen Linien 58 bis 60 etwas länger oder kürzer werden, ist die Länge dieser Linien von dem Patienten im wesentlichen nicht erfaßbar.
Es wurde festgestellt, daß insbesondere bei jungen Patienten, die ein hohes Ausmaß an visueller Akkommodation haben, große Eingangssignale unterbewußter sphärischer Korrektur auftreten können. Folglich und vor; allem bei jüngeren Patienten wird die veränderbare sphärische Optik 5 allmählich zur größten positiven Brennweite verstellt, für die die Linien scharf bleiben. Dies bewirkt die absolute Unterdrückung der unterbewußten Fokussierung und sichert die Zuverlässigkeit des Tests.
Nachdem die Messung des Astigmatismus in einer Komponente erläutert wurde, wird die Messung des Astigmatismus in der restlichen Komponente mit der in Fig. 9 gezeigten Instrumenteneinstellung durchgeführt.
Betrachtet man die Instrumenteneinstellung in Fig. 9, bleibt der Patient P in der gleichen Realweltanordnung zur Beobachtung durch das Gerät der Fig. 9 wie für die Beobachtung durch das Gerät der Fig. 6. In gleicher Weise bleibt die sphärische Optik S, die in Fig. 9 gezeigt ist, ungeändert.
Der Zylinder C wird neu angeordnet. Typischerweise wird er in eine neue Position C' angeordnet, in der seine Achse vorzugsweise um 450 bezüglich der ursprünglichen, in Fig. 6 gezeigten Anordnung geneigt ist (obwohl Anordnungsänderungen bis zu 300 wiederum zulässige Ergebnisse bringen). In dieser Stellung neutralisiert bzw. überwindet die größere Brennweite des Zylinders C alle Komponenten des Astigmatismus senkrecht zu seiner gedrehten Anordnung.
Es ist somit ersichtlich, daß die Komponenten des Astigmatismus, die ursprünglich gemessen wurden, bei dem zweiten Test vollständig neutralisiert werden.
Das Ziel T' wird in gleicher Weise gedreht. Die Punktquellen 48, 49 und 50 werden relativ zueinander unter einem neuen Winkel von 450 bezüglich der Anordnung des Ziels T in Fig. 6 angeordnete Das Ziel T hat eine Anordnung, die mit derjenigen des Zylinders C' gleich ist. Die Punktquellen 48, 49 und 50 liegen alle an den Ecken eines imaginären Dreiecks, dessen Basis parallel zu der gedrehten Anordnung des Zylinders C' ist.
Es wird daran erinnert, daß die veränderbaren astigmatischen Linsen A von der in der US-PS 3 751 138 gezeigten und beschriebenen Art sind. Unter Verwendung der Linsenform, Anordnung und relativen Bewegung der Fig. 3 und 4 der oben genannten Patentschrift kann die Astigmatismuskorrektur vertikal und horizontal,##bei450 bezüglich der Achse des Zylinders C, erhalten werden.
Ebenso wie bei der vorherigen Darstellung des Geräts der Fig. 6 ist tatsächlich jedes Gerät, das zur Erzeugung einer veränderbaren Astigmatismuskorrektur bestimmt ist, für die Erfindung geeignet. Es ist nur erforderlich, daß der veränderbare Atigmatismus unter einem Winkel schräg zur Achse des Zylinders C erzeugt wird. Selbstverständlich wird der Astigmatismus vorzugsweise von den veränderbaren astigmatischen Linsenelementen A' unter 450 bezüglich der Anordnung des Zylinders C' erzeugt.
Nachdem das Instrument von der in Fig. 6 gezeigten in die in Fig. 9 gezeigte Anordnung neu ausgerichtet wurde, kann der Vorgang der Messung der restlichen Komponente des Astigmatismus nun beschrieben werden.
Wie im vorherigen Fall betrachtet der Patient P das Ziel T' durch eine starke zylindrische Optik C'. Der Zylinder C' verwischt die jeweiligen Punktquellen 48 bis 50 des Ziels T' in eine Reihe von jeweils geraden Linien 58 bis 60. Zunächst wird die sphärische Korrektur durchgeführt, um die optimale Betrachtung der Ränder der Linien 58, 59 und 60 sicherzustellen. Es wird daran erinnert, daß die Punktquellen auf den imaginären Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind. Nimmt man für den Zweck der grundlegenden Beschreibung an, daß keine sphärische Bestimmung längs einer horizontalen oder vertikalen Komponente, die unter 450 bezüglich der Achse des Zylinders C' liegt, erforderlich ist, erscheinen die Punktquellen weitgehend wie in Fig. 10. Insbesondere ist die Punktquelle 48 zu einer Linie 58, die Punktguelle 49 zu einer Linie 59 und die Punktquelle 50 zu einer Linie 60 verwischt.
Ändert man die Annahme bezüglich des Auges 44 des Patienten P, kann nun die Arbeitsweise der Vorrichtung zum Erhalt der restlichen Komponente der Astigmatismusbestimmung erläutert werden. Es sei angenommen, daß das Auge des Patienten P eine astigmatische Aberration aufweist.
Darüber hinaus hat diese astigmatische Aberration eine horizontale Komponente unter 450 relativ zur Achse C von -2 Dioptrin der Zylinderbrennweite und eine vertikale Komponente von +2 Dipptrin der Zylinderbrennweite. Das Ziel T würde ohne ein astigmatisches Eingangssignal an der veränderbaren astigmatischen Optik A dem Patienten P wie in Fig. 11 erscheinen. Die Linie 59' erscheint nahe der Linie 60' und von der Linie 58' relativ räumlich entfernt.
Als nächstes wird die veränderbare astignatische Optik A' in Abhängigkeit von der visuellen Vernier-Schärfe des Patienten bezüglich des Ziels T' betätigt. Insbesondere werden die paarweisen veränderbaren astigmatischen Elemente A' vertikal relativ verstellt, um einen 4-Dioptrie>Kreuzzylinder von +2 Dioptr - längs orthogonaler Achsen bei einer Drehanordnung von 450 bezüglich der Drehanordnung des Zylinders C' zu erzeugen. Die Linien 58', 59' und 60' in Fig. 11 haben das Bestreben, sich in die Stellung 58, 49 und 60 in Fig.
10 bei Erreichen der Korrektur der astigmatischen Vorschrift zu bewegen. Die Linie 59 ist von den Linien 58 und 60 abstandsgleich.
Es sollte berücksichtigt werden, daß die zweite, hier gezeigte Ausführungsform der Erfindung eine Anzahl von Änderungen ermöglicht. Z.B. könnte ein Ziel mit zwei Punktquellen zusammen mit dem unscharf machenden Zylinder verwendet werden, die so angeordnet sind, daß sie dem astigmatisch korrigierten Auge eine einzige gerade Linie darbieten. Das astigmatisch unkorrigierte Auge würde mehr als eine gerade Linie sehen. Bei Einführen der astigmatischen Korrektur wäre die Anordnung der Linien zu einer einzigen geraden Linie das einfache subjektive visuelle Ziel für den Patienten. Diese Ausführungsform der Erfindung läßt die Verwendung irgendeiner Anzahl von Zielen mit mehreren geraden Linien zu, vorausgesetzt, daß die Linien sich zu einer erkennbaren geometrischen Anordnung bei Verstellung der astigmatischen Korrekturoptik bewegen können.
Wie im Falle der vorherigen Ausführungsform werden nur zwei und niemals drei optische Komponenten für jedes Ziel gehandhabt. So ist für das Ziel T und nur bei der Anordnung der Fig. 6 bis 8 die Einstellung der sphärischen Optik und die horizontale relative Bewegung der veränderbaren astigmatischen Optik A und niemals die vertikale relative Bewegung der veränderbaren astigmatischen Optik A erforderlich. In ähnlicher Weise ist für das Ziel T' nur bei der Anordnung der Fig. 9 bis 11 die Einstellung der sphärischen Optik und die vertikale relative Bewegung der veränderbaren astigmatischen Optik A und niemals die horizontale relative Bewegung der veränderbaren astigmatischen Optik A erforderlich.
In gleicher Weise sollte auch für die Anordnung des Ziels T beachtet werden, daß es keinen Unterschied macht, in welcher Reihenfolge die Einstellung erfolgt. Die sphärische Optik 5 kann zuerst eingestellt werden. Stattdessen kann die astigmatische Optik A zuerst eingestellt werden.
Außerdem stellt man überraschend fest, daß die erste Betätigung entweder der sphärischen Optik 5 oder der astigmaischen Optik A für die zweite Anordnung des Ziels T zu der Endvorschrift führt. Dies gilt unabhängig davon, ob die sphärische Optik 5 oder die astigmatische Optik A zuerst betätigt wird.
Nachdem die beiden Komponenten des Astigmatismus unter Verwendung der Testvorrichtung der Erfindung erhalten wurden, kann nun die Verwendung der Vorrichtung für den Erhalt der erforderlichen Vorschrift festgelegt werden.
Bezugnehmend auf Fig. 12 wandelt das Diagramm mit Kartesischen Koordinaten in einen üblichen Zylinderlinsenwinkel um. Jedoch ist der Zylinderlinsenwinkel verdoppelt bzw. mit einem Faktor 2 multipliziert. Somit erscheinen in dem Diagramm der Fig. 12 1800 der Zylinderlinsendrehung über 3600 des tatsächlichen Koordinatendiagramms. Aus Fig. 12 ist ersichtlich, daß die Kompensationsastigmatismuseinstellung des Tests des wie in Fig. 9 angeordneten Gerätes als -4-DioptruLen*Astigmatismus längs der OO-Richtung (x-Richtung) und die Kompensat ions -As tigmatismus-Einstellung bei dem wie in Fig. 6 angeordneten Test als +2-DioptrivAstigmatismus längs der 45°-Richtung (y-Richtung) aufgetragen werden sollte, was zu einer Astigmatismus-Bestimmung führt, die insgesamt eine 4,5-Dioptrien-Zyiinderlinseneinstellung für die Vorschrift auf einem Winkel von etwa 77° erfordert.
Die spezielle Linseneinstellung, die hier verwendet wird, ist eine extreme Linseneinstellung. Sehr wenige optische Korrekturen sind erforderlich, die derart stark sind.
Dieses besondere Beispiel wurde zur Erläuterung des Polarkoordinaten-Diagramms der Erfindung verwendet.
Es ist ersichtlich, daß die besondere Form der hier verwendeten Kartesischen Koordinaten einen zusätzlichen Vorteil hat. Insbesondere bei einer Brennweite mit geringer Dioptrie wird eine Vorschrift für astigmatische Linsen mit einem üblichen Polarkoordinatensystem unhandlich.
Dieser Nachteil ist auf den Randfehler und die Tatsache zurückzuführen, daß der Fehler mit der Winkeldrehung zunimmt, wenn Linsenkorrekturen mit geringer Dioptrie erforderlich sind.
Ein Beispiel des in diese Koordinaten eingetragenen Fehlers kann nützlich sein. Es sei angenommen, daß das Testgerät der Fig. 6 und 9 jeweils zu einer positiven Zylinderkorrektur von einer halben Dioptrie geführt hat. Es sei ferner angenommen, daß die Unsicherheit der Messung + 1/4 Dioptrie beträgt.
Aus Fig. 12 ist ersichtlich, daß die 1/2-Dioptrie-Lage bei 70 aufgetragen wurde. Außerdem wurde der Bereich des möglichen Fehlers in der 1/2-Dioptrie-Vorschrift bei 72 aufgetragen. Nimmt man an, daß der visuelle Fehler des Patienten in der astigmatischen Korrektur irgendwo in den Kreis 72 fallen könnte, ist ersichtlich, daß das Polarkoordinaten-Diagramm einen größeren Fehler in der Winkelangabe hervorruft. Nimmt man z.B. an, daß der von dem Instrument gelieferte Punkt irgendwo in den Kreis 72 fallen soll, könnte der Winkel dieses Kreises von 11,2° bis 33,7° reichen.
Die Umwandlung der Diagramme in ein System mit Cartesischen Koordinaten bietet nicht nur die Möglichkeit der leichten Umwandelbarkeit in die ältere und üblichere zylinderoptische Angabe der Winkeldrehung und der Brennweiten-Dioptrie, sondern kann auch bei einem Verfahren selbst zur Angabe der astigmatischen optischen Korrektur verwendet werden.
Dieses Verfahren ist in der mathematischen Theorie und als Gerät in der US-PS 3 822 932 beschrieben.
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Claims

Ansprüche 1. Verfahren der Sehkraftbestimmung, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Patienten eine Beobachtungsstation vorgesehen wird, daß wenigstens ein geradliniges Ziel mit einer ersten beliebig gewählten Winkelanordnung ohne Rücksicht auf irgendeine vermutete Hauptachse des Patienten bezüglich eines Beobachtungsweges von der Beobachtungsstation aus vorgesehen wird, daß in dem Beobachtungsweg eine veränderbare sphärische Optik zur Änderung der sphärischen Korrektur des Ziels vorgesehen wird, das von dem Patienten beobachtet wird, daß die sphärische Korrektur in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des ersten geradlinigen Ziels geändert wird, daß in dem Beobachtungsweg eine erste veränderbare astigmatische Optik zur Änderung der astigmatischen tinsenbrennweite längs ersten, sich schneidenden Diagonalen auf im wesentlichen gleichen und entgegengesetzten Winkeln von der gewählten Winkelanordnung des ersten geradlinigen Ziels aus vorgesehen wird, wobei die erste veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs der einen Achse der ersten, sich schneidenden Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen Achse der ersten, sich schneidenden Diagonalen von negativ nach positiv ändert, und daß die erste veränderbare astigmatische Optik in Abhängtgkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des ersten Ziels geändert wird, um eine erste Komponente der astigmatischen Sehkraftbestimmung für den Patienten zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zweites geradliniges Ziel mit einer zweiten gewählten Winkelanordnung vorgesehen wird, wobei das zweite geradlinige Ziel eine Orientierung von wenigstens 300 von dem ersten geradlinigen Ziel aus hat, und daß die sphärische Korrektur in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des zweiten geradlinigen Ziels geändert wird, um die sphärische Sehkraftbestimmung des Patienten zu erhalten.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Betrachtungsweg eine zweite veränderbare astigmatische Optik zur Xnderung der astigmatischen Linsenbrennweite längs zweiten sich schneidenden Diagonalen auf im wesentlichen gleichen und entgegengeseteten Winkeln von der Anordnung des zweiten geradlinigen Ziels aus vorgesehen wird, wobei die zweite veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs der einen der sich schneidenden Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen der sich schneidenden Diagonalen von negativ nach positiv ändert, und daß die zweite veränderbare astigmatischeioptik in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten geändert wird, um eine zweite Komponente der astigmatischen Sehkraftbestimmung des Patienten zu erhalten.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zweites geradliniges Ziel mit einer zweiten gewählten Winkelanordnung vorgesehen wird, wobei das zweite geradlinige Ziel eine Orientierung von wenigstens 300 von dem ersten geradlinigen Ziel aus hat, daß eine zweite veränderbare astigmatische Optik zur Änderung der astigmatischen Linsenbrennweite längs zweiten, sich schneidenden Diagonalen von der Anordnung des zweiten geradlinigen Ziels aus vorgesehen wird, wobei die zweite veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs einer der sich schneidenden Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen der sich schneidenden Diagonalen von negativ nach positiv ändert, und daß die zweite veränderbare astigmatische Optik in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten zur Bestimmung einer zweiten Komponente der astigmatischen Sehkraftbestiinmung des Patienten geändert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein erstes geradliniges Ziel und eine Punktlichtquelle vorgesehen wird, und daß die Punktlichtquelle zu einer geraden Linie unter Verwendung eines Zylinders im Bereich von 4 bis 20 Dioptrin unscharf gemacht wird.
6. Verfahren zur Sehkraftbestimmung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beobachtungsstation für einen Patienten vorgesehen wird, daß ein Ziel mit wenigstens einer ersten teraOan Linie mit willkürlich gewählter Winkelanordnung ohne Rücksicht auf irgendeine vermutete Hauptachse des Patienten für einen Beobachtungsweg von der Beobachtungsstation aus wenigstens zu diesem Ziel vorgesehen wird, daß in dem Beobachtungsweg eine veränderbare sphärische Optik zur Änderung der sphärischen Korrektur des Ziels, das von dem Patienten betrachtet wird, vorgesehen wird, daß die veränderbare sphärische Optik in Abhängigkeit von der subjektiveh visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des ersten geradlinigen Ziels geändert wird, daß in dem Beobachtungsweg eine erste veränderbare astigmatische Optik zur Änderung der astigmatischen Linsenbrennweite längs sich schneidenden Diagonalen in im wesentlichen gleichen Winkelabständen von der Anordnung des ersten geradlinigen Ziels aus vorgesehen wird, wobei die erste veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs einer der Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen der Diagonalen von negativ nach positiv ändert, daß die erste veränderbare astigmatische Optik in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des ersten Ziels geändert wird, um eine erste Komponente der astigmatischen Sehkraft für den Patienten zu erhalten, daß wenigstens ein zweites geradliniges Ziel gewählter Winkelanordnung vorgesehen wird, wobei das zweite geradlinige Ziel eine gewählte Winkelanordnung von wenigstens 300 von der gewählten Winkelanordnung des ersten geradlinigen Ziels aus hat, daß die sphärische Korrektur in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten bezüglich des zweiten geradlinigen Ziels geändert wird, um die sphärische Sehkraftbestirnmung des Patienten zu erhalten, daß in dem Beobachtungsweg eine zweite veränderbare astigmatische Optik längs sich schneidenden Diagonalen in im wesentlichen gleichen Winkelabständen von der gewählten Anordnung des zweiten geradlinigen Ziels aus vorgesehen wird, wobei die zweite veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs einer der Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen der Diagonalen von negativ nach positiv ändert, und daß die zweite veränderbare astigmatische Optik in Abhängigkeit von der subjektiven visuellen Schärfe des Patienten geändert wird, um eine zweite Komponente der astigmatischen Sehkraftbestimmung des Patienten zu erhalten.
C Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Beobachtungsstation für einen Patienten, ein erstes Ziel (T) mit wenigstens einer Linie gewählter und beliebiger Winkelanordnung ohne Rücksicht auf irgendeine vermutete Hauptachse des Auges des Patienten, eine Beobachtungsweg von der Beobachtungsstation zu dem Ziel, eine veränderbare sphärische Optik (5), die in dem Beobachtungsweg zur Beobachtung durch den Patienten angeordnet ist, eine erste veränderbare astigmatische Optik (A), die bezüglich des Ziels vorgewählter Winkelanordnung ausgerichtet ist, um die astigmatische Linsenbrennweite längs sich schneidenden Diagonalen in im wesentlichen gleichen Winkelabständen von der gewählten Anordnung des ersten geradlinigen Ziels aus zu ändern, wobei die zweite veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs einer der Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen der Diagonalen von negativ nach positiv ändert, ein zweites geradliniges Ziel (T) gewählter Winkelanordnung, wobei die Winkelanordnung des zweiten Ziels eine Richtung zwischen 30 und 600 von dem ersten geradlinigen Ziel aus hat, und eine zweite veränderbare astigmatische Optik (A') in dem Beobachtungsweg zwischen der Beobachtungsstation und dem Ziel zur Änderung der astigmatischen Linsenbrennweite längs sich schneidenden Diagonalen in im wesentlichen gleichen Winkelabständen von der Anordnung des zweiten geradlinigen Ziels aus, wobei die zweite veränderbare astigmatische Optik die astigmatische Brennweite längs einer der Diagonalen von positiv nach negativ und längs der anderen der Diagonalen von negativ nach positiv ändert.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet, durch eine Beobachtungsstation für einen Patienten, ein Ziel <T) mit mehreren Punktquellen (48, 49, 50), einen Lichtweg zwischen der Beobachtungsstation und dem Ziel, einen optischen Zylinder (C) konstanter Brennweite mit einer gewählten willkürlichen axialen Drehlage quer zum Lichtweg ohne Rücksicht auf irgendeine vermutete Hauptachse eines Patienten, wobei die zylindrische Brennweite im Bereich von 4 bis 20 Dioptrienliegt und der optische Zylinder konstanter Brennweite mehrere Linienziele aus den Punktquellen erzeugt, wenn der Patient das Ziel durch den optischen Zylinder konstanter Brennweite betrachtet, und eine veränderbare astigmatische Einrichtung, die in dem Lichtweg angeordnet ist und die eine Dreh lage schräg zur Lage des optischen Zylinders konstanter Brennweite hat.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziel drei Punktquellen aufweist, von denen jede Punktquelle an der Spitze eines gleichseitigen Dreiecks liegt, dessen Basis parallel zur Achse des konstanten Zylinders verläuft.