Optisches Gerät mit zwei zueinander parallelen optischen Systemen, deren veränderlicher Achsenabstand auf den Augenabstand einzustellen ist.
Um mit einem binokularen optischen Ge- rät einwandfrei arbeiten zu können oder um sich eine, gut passende Brille anschaffen zu können, muss man seinen Augenabstand kennen. Diesen hat man bisher in der Regel in der Weise ermittelt, dass. man den Abstand der als schwarze Ereise erscheinenden Pupillen voneinander durch Vergleich mit einem Massstab bestimmte. Eine solche Bestimmung ist aber verhältnismässig unsicher und genügt deshalb vielfach nicht den Anforderungen an Genauigkeit, die man zum Zwecke der Bedienung hochwertiger stereoskopischer Mess- geräte stellen muss.
Gegenstand der Erfindung ist ein optisches Gerät mit zwei zueinander parallelen optischen Systemen, deren veränderlicher Achsenabstand auf den Augenabstand einzustellen ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es möglich ist, die gegenseitige Lage der Pupillen durch ihre Funktion als derjenigen Blenden zu bestimmen, welche die Öffnung der in fuie Augen eintretenden Strahlenbündel begrenzen. Diese Be- grenzung bestimmt bekanntlich die Lage der Bilder von Gegenständen, auf welche das Auge nicht mittels Akkommodation scharf eingestellt ist, sofern die Unschärfe so klein ist, dass die Lage der Bilder zueinander im Raum deutlich erka. nnt wird.
Der durch die Mitte der (im allgemeinen achsensymmetrischen) Eintrittspupille eines optischen Systems einretende Strahl wird als Hauptstrahl bezeichnet. Alle Punkte, die auf einem Hauptstrahl des Auges liegen und noch deutlich erkenn- bar sind, decken einander. Geht daher die verlängerte Verbindungslinie zweier in verschiedenen Entfernungen vom Auge liegenden Punkte durch den Pupillenmittelpunkt, so werden die Punkte in Decklage gesehen.
Wird nun beispielsweise jedem der beiden Augen ein Punktpaar dargeboten und ist die Verbindungslinie des einen Punktpaares der Verbindungslinie des andern Punktpaares parallel, wobei der Abstand der parallelen Verbindungslinien voneinander, rechtwinklig zur Blickrichtung gemessen, dem Pupillenabstande gleich ist, werden ferner je ein Punkt eines Paares mit einem Punkte des ändern Paares durch das räumliehe Sehvermögen zu zwei Raumpunkten vereinigt, so erscheinen die beiden Raumpunkte in der gleichen Entfernung vom Beobachter. Die Entfernungen der beiden Raumpunkte vom Beobachter erscheinen dagegen verschieden, wenn die vorstehende Bedingung nicht erfüllt ist.
Das optische Ger t, auf welches sich die Erfindung bezieht, zeichnet sich dadurch aus, da¯ in den erwähnten optischen Systemen in verschiedenen Entfernungen von den Einblicköffnungen je zwei gleichzeitig sichtbare Marken so angebracht sind dass die beiden Dreiecke, deren Eckpunkte durch den auf der Achse jedes Systems gelegenen Punkt der Einblicköffnung und die beiden zugehörigen Marken bestimmt sind, kongruent und ihre einander entsprechenden Seiten parallel sind, und dass diejenigen Marken einander gleich sind, die zu einander entsprechenden Dreiecks- punkten gehören.
Der Augenabstand ist dem Abstande der beiden Systemachsen voneinann der gleich, wenn beim Einblick in die Systeme die stereoskopisch wahrgenommenen beiden räumlichen Marken in gleicher scheinbarer Entfernung liegen.
Zur Messung des Augenabstandes wird man zweckmässig das optische Gerät so aus- bilden, daB mit zwei parallelen Rohren eine geeichte Längenteilung und ein Zeiger verbunden sind, welcher den Abstand der Rohre anzeigt ; dieser Abstand ist so lange zu ver ändern, bis der Tiefenuntersehied der beiden räumlichen Marken versehwunden ist.
Es ist ersichtlich, dass dieses Ziel nicht nur erreicht werden kann, wenn die beiden Marken eines jeden Rohres auf der Rohrachse liegen, die Marken sich also dann decken, wenn der ins Auge fallende Hauptstrahl mit der Rohrachse zusammenfällt, sondern bereits dann, wenn die Winkeldifferenzen der Markenpaare in beiden Rohren gleich gross und gleichsinnig sind, und, damit überhaupt eine räum- liche Vorstellung zustande kommen kann, in parallelenEbenenliegen.
Da dieRohrenurein Hilfsmittel sind. um beim Gebrauch des Gerätes die Augen zu den Marken in eine bestimmte Lagezubringen, ist ein Gerät ebenso brauchbar, bei dem unter Weglassung der Rohre in an derer Weise dafür gesorgt ist, dass die optischen Systeme die zum Messen notwendige Lage einnehmen. Die Form der Marken selbst ist beliebig.
Arbeitet man mit sich deckenden Marken, haben also die genannten Winkel- differenzen, das heisst die Winkel der oe- nannten Dreiecke, deren Scheitelpunkte in den Einblickoffnungen liegen, die Winkel- werte Null. dann verdienen zwei zur Bezeich- nung ihrer Mittelpunkte dienende konzen-trische Kreise versehiedenen Durchmessers in jedem Rohr den Vorzug vor anders gestalte- ten, zum Beispiel als Strichkreuze oder Pfeilspitzen ausgebildeten Marken.
Um beim Benutzen eines soleben Augena. bstandsmessers nieht durch die durch die Rohre siehtbaren GelÏndeaussehnitte gest¯rt zu werden, ist es zweckmässig, die den Ein blickoffnungen entgegengesetzten Enden der Rohre mit Sebeiben zu versehliessen welche das eintretende Lieht diffus zerstreuen, wobei die dem Rohrinnern zugekehrten FlÏchen der Scheiben selbst dazu dienen können, je eine der Marken aufzunehmen.
Man erhält eine besonders zweckmässige Ausführungsform des optischen Gerätes, wenn man die Einblickoffnungen zweier Rohre durch Lupen versehliesst und die Marken in der Nähe der Brennebenen der zu gehörigen Lupen anbringt. Ist das optische Gerät als binokulares Beobachtungsgerät aus- gebildet, zum Beispiel als Feldstecher@ Ent fernungsmesser oder dergleichen, deren Oku- lare die erwähnten Lupen sind, so hat man den Vorteil, den Okularabstand richtig ein- stellen zu können, ohne erst eine zahlenmä- ssige Bestimmung des Augenabstandes vor- nehmen zu müssen.
Die Okulare zahlreicher binokularer Beob achtungsgeräte sind mit Markenplatten ver sehen, von denen eine Fläche mit der Bildebene zusammenfällt, deren Flächen also in der Nähe des betreffenden Okulars liegen.
Bei derartigen Geräten empfiehlt es sich, den Augenabstandsmesser so auszubilden, da¯ die Marken auf den beiden Flächen der Markenplatten angebracht sind, da¯ sich also die Anbringung besonderer Träger für die zur Augenabstandsmessung dienenden Marken erübrigt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs- beispiele des opts@hen GerÏtes nach der Er findung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Augenabstandsmesser im Mittelschnitt. In Fig. 2 ist in vergrössertem Massstab ein Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1, in Fig. 3 eine Varia. nte des Augenabstandsmessers im Mit telschnitt a-ngegeben. Fig. 4 gibt einen binokularen Feldstecher, teilweise im Schnitt wieder.
Der als erstes Ausführungsbeispiel ge zeichnete Augenabstandsmesser (Fig. 1 und 2) weist zwei zueinander parallele Rohre a und b auf, von denen das eine mit einem Schlitten c, das andere mit einer Schlittenführung d versehen ist, die Änderungen des Absta. ndes der Rohre unter Beibehaltung ihrer Parallelität vorzunehmen gestatten. Die Schlittenf hrung d ist mit einer Millimeterteilung e versehen, zu der die Endkante f des Schlittens c als Zeiger gehort. Die Einblick öffnungen der Rohre sind mit Augenmuscheln g und h versehen, während die andern Rohrenden mit aussen mattierten Glasscheiben i und le verschlossen sind.
Innerhalb der Rohre befinden sich klare Glasscheiben l und. Auf den Innenflächen der Mattscheiben @ i und k sind gleichgrosse Ereise Mi und n2, auf den Hinterflächen der Glasscheiben l und kleinere, gleichfalls gleiche grise o1 und 03 so angebracht, dass die Ereismittel- punkte auf den Rohrachsen liegen.
Beim Einblick in die Rohre a und b werden die Kreise Mi und n2 zu einem räumlichen Kreise n, die Ereise ou und a2 zu einem rÏumlichen Kreis o vereinigt. Verschiebt man nunmehr den Schlitten e in seiner Führung d so lange, bis die beiden Kreise n und o in gleicher scheinbarer Entfernung liegen, dann entspricht der Abstand der Rohrachsen dem ge suchten Augenabstand, den man zahlenmässig mit der Kante f auf der Teilung e ablesen kann.
Die Variante (Fig. 3) des ersten Beispiels gleicht der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführung mit Ausnahme der Anordnung der Marken. Diese Marken sind im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 2 seitlich gegeneinander versetzt angebracht. Die durch ihre stereo skopische Vereinigung entstehenden räum- lichen Marken liegen daher nebeneinander im Gesichtsfelde. Die Glasscheiben i und 7c tragen Marken M/und ? 2',
die Glasscheiben @ und fib tragen Marken o1' und o2'. Die Ach- senpunkte der Einblickoffnungen sind mit g'und h'bezeichnet. Die Anordnung der Marken in den Rohren a und b ist so getroffen, dass das Dreieck g', n1', o1' dem Dreieck h', n2', oz'kongruent ist und die entsprechen- den Dreieckseiten einander parallel sind.
Stellt man durch Verschiebung des Schlittens c in der Führung d die durch stereoskopische Vereinigung der Marken n1' und n2'sowie o1' und o2' entstehenden rÏnmlichen Marken in gleiche scheinbare-Entfernung ein, dann zeigt wiederum die Kanfe f an der Teilung e den gesuchten Augenabstand an.
Die Konstruktion des als zweites Beispiel gezeichneten Feldstechers (Fig. 4) kann, soweit sie nicht aus der Zeichnung ersichtlich ist, als bekannt vorausgesetzt werden. Die Okulare des Feldstechers sind mit achromatischen Augenlinsen p und Feldlinsen q versehen, die gemeinsam in der Achsenrichtung einsbellbar sind. Zur Veränderung des Abstandes der die Okulare enthaltenden Rohre dient ein Gelenk r. In der NÏhe der Okularbrennebenen sind Glasscheiben sl und 52 eingesetzt, die auf ihren beiden Flächen Kreis- marken n1, n2 und Oi, Oz entsprechend dem ersten Beispiel tragen.
Nachdem die Okulare des Feldstechers so eingestellt sind, dass man alle Kreise gleichmässig scharf sieht, schwenkt man die beiden Feldstecherkörper t1 und t2 um das Gelenk r, bis die scheinbaren Entfernungen der durch stereoskopische Vereinigung der Marken Mi 1 und n2 und o, und 2 entstehenden raumliclien Marken n und o gleich sind und damit anzeigen, dass der Achsenabstand der Okulare dem Augenabstand gleicht. Eine zahlenmϯige¯e stimmung des Augenabstandes erübrigt sich, da der Feldstecher nunmehr ohne weiteres f r seinen bestimmungsgemässen Zweck benutzt werden kann.
Es ist nicht notig, dass die von den Feldstecherobjektiven erzeugten Bilder des Objektes in einer der Flächen der Glasplatten Si und s. liegen. Bei der Beob- achtung des Objektes müssen diese Flächen jedoch mit den Bildebenen zusammenfallen und scharf mittels der Okulare abgebildet werden, wenn sie au¯er den Kreismarken noch weitere, bei der Objektbeobachtung zu benutzende Marken tragen. Sind die Okulare innerhalb eines genügend gro¯en Bereicles verstellbar, dann kann man die Glasscheiben so anbringen, dass die Marken bei der Okulareinstellung in der Nähe eines Endes des Ein stellbereiches scharf erscheinen, während das Objektbild in der Nähe des andern Endes scharf abgebildet wird.
Man erreicht damit, dass die zur Einstellung des Augenabstandes dienenden Marken bei der Objektbeobach- tung nicht wahrgenommen werden und diese demzufolge nicht stören.