DE231413C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung der Zentren, Achsen usw. von optischen Gläsern sowie zur Prüfung der betreffenden Bestimmungsmerkmale bei fertig eingesetzten Gläsern, insbesondere für die Zwecke des Optikers sowie des Augenarztes. Die Erfindung besteht darin, daß als senkrecht sich kreuzende Linien ausgebildete Visiermarken einander gegenüber auf zwei Scheiben

ίο angebracht sind, von denen die eine zentral durchbohrt ist und das Okular trägt, und daß zwischen ihnen ein ebenfalls zentral durchbohrter Spiegel angeordnet ist.

In den Zeichnungen zeigt -Fig. ι die Vorrichtung in Gesamtansicht von der Seite.- Die Fig. 2 bis 7 stellen Einzelheiten dieser im nachstehenden mit »Hauptteil« bezeichneten Einrichtung dar. Die Fig. 8 bis 11 veranschaulichen einen in den Hauptteil auswechselbar einzusetzenden Rahmen, der zur Aufnahme des zu untersuchenden Glases dient und nur seitens des Optikers benutzt wird, wenn es sich darum handelt, die optischen Merkmale auf dem betreffenden Glas zu markieren. Fig. 8 zeigt diese Vorrichtung in Ansicht von vorn, Fig. 9 in Ansicht von oben und Fig. 10 in Ansicht von der Seite, während die Fig. 11 einen senkrechten Schnitt der Fig. 10 darstellt. Die Fig. 12 bis 19 zeigen verschiedene Lagen der Achsen

.30 und Zentren von Brillengläsern.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Hauptteil des Apparates besteht aus einem schweren Metallfuß a, der ein wagerechtes Rohr b trägt, das auf beiden Enden senkrechte Träger c besitzt. Diese Träger dienen zur Lagerung von Scheiben i und g (Fig. 2, 3 und 5), die die Visiermarken enthalten und um eine gemeinsame wagerechte Achse drehbar sind. Die Drehung der beiden Scheiben erfolgt gleichzeitig mittels einer im wagerechten Rohr b gelagerten Spindel d, die mit in entsprechende Zahnsektoren I und k der Scheibe i bzw. g eingreifenden Zahnrädern e, e versehen ist. Die Zahnteilung ist an beiden Seiten die gleiche, so daß die Scheiben i und g bei Drehung der Spindel d mittels des Handrädchens f um die gleiche Winkel verdreht werden. Auf dem weißen Untergrund der Scheiben i und g sind senkrecht zueinander in Kreuzform je zwei Linien angebracht, und zwar eine schwarze und eine rote, deren Schnittpunkte auf der gemeinsamen Drehachse der Scheiben liegen. Die linksseitige Scheibe g ist im Kreuzungspunkt der als Visiermarken dienenden Linien mit einer Schauöffnung m versehen, an die sich ein Okular anschließt. Der Sektor k ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, in Grade eingeteilt, und zwar derart, daß der Nullstrich in der Verlängerung der einen der beiden Kreuzlinien und der 90 "-Strich in der Verlängerung der anderen liegt. Im Ständer c ist eine Öffnung ausgespart, vor der ein Faden η ausgespannt ist, der als Index zur Bestimmung der Neigungswinkel der Kreuzlinien dient.

Für einen später zu erläuternden Zweck sind auf dem Sektor k über der Teilung zwei Reihen von Ziffern angebracht, und zwar eine mit schwarzen und die andere mit roten Ziffern. Die Anordnung ist eine solche, daß, wenn die rote Kreuzlinie auf der Scheibe g senkrecht

steht, der erste Teilstrich und die rote Null sich mit dem Faden η decken. Die Berechnung des 'Neigungswinkels beginnt dann von der roten Null nach links. Kommt dagegen die schwarze Kreuzlinie in die senkrechte · Lage, so deckt sich die der schwarzen Null entsprechende Linie mit dem Indexfaden, und die Neigungswinkel zählen von der schwarzen Null nach rechts.

ίο In der Mitte zwischen den beiden Visierscheiben i und g ist ein dritter Ständer auf dem Stativ des Instrumentes angebracht, der in der Höhe der Verbindungslinie der beiden Visierkreuze eine Platte ο trägt, die parallel zu . den Scheiben läuft und mit einer runden Öffnung p versehen ist, deren Mittelpunkt auf der Drehachse der beiden Scheiben oder, was dasselbe ist, auf der Verbindungslinie der Kreuzungspunkte der Visiermarken liegt. Auf der dem Okular abgewandten Seite der Platte 0 ist eine aus zwei mit Nuten versehenen Leisten q bestehende Führung vorgesehen, die zum Einschieben der die zu untersuchenden Gläser aufnehmenden, weiter unten ausführlieh zu beschreibenden Rahmen dient. Die untere der beiden Leisten ragt seitlich über die Platte 0 vor (Fig. 4) und ist hier mit einer Marke h versehen, die als Index für die auf den erwähnten Rahmen befindlichen Teilungen dient. Auf der anderen Seite der Platte ist vor der Öffnung p eine aufklappbare Vorrich-■ rung ύ angebracht, die, wie weiter unten beschrieben werden wird, zur Anbringung von Kompensationsgläsern dient. Vor dieser Vorrichtung ist ein Spiegel t angebracht, der von einem mittels Schrauben an der Platte 0 befestigten Träger s gehalten wird. Der Spiegel besitzt in der Mitte ein rundes Fenster, das mit der Öffnung p sowie einer entsprechenden-

zentralen Öffnung der Klappe r in einer Flucht liegt. Am oberen Ende der Platte 0 ist ein federnder Arretierungsstift ν vorgesehen, der den Zweck hat, die in die Führungsleisten q einzuschiebenden Rahmen in bestimmten Stelhingen festzuhalten. Der Rahmen r dient zur Aufnahme von Kompensationslinsen.

Der eine der in die. Führungsleisten q einzuführenden Rahmen (Fig. 6 bis 8), der allein . für den Optiker bestimmt ist, besteht aus einer Grundplatte al', auf der ein Querstück V angebracht ist, das auf beiden Seiten über die Platte a! hinausragt. In das Querstück V ist ein drehbarer Einsatz c' eingelassen, der durch einen Ring mf festgehalten wird. Auf diesem Einsatz ist eine Scheibe df befestigt, die am Rand mit einer Gradteilung versehen ist. Unter der Scheibe df befindet sich, ebenfalls mit dem Einsatz cf verbunden, ein Steg el., dessen beide Enden über die Teilscheibe hinweg ausgebogen sind und zur Aufnahme einer Klappe f' dienen, die an dem einen Fortsatz des Steges el angelenkt ist und mit dem anderen verriegelt werden kann. Diese Klappe f dient als Träger für das zu untersuchende Glas und ist zu diesem Zweck mit zwei Blattfedern mit sektorförmigen Enden versehen (Fig.,6), unter die das betreffende Glas eingeklemmt wird. Auf der linken Seite der Platte al ■ ist eine Vorrichtung zum Einritzen von Markierungsstrichen in die zu prüfenden Gläser angebracht. Diese Vorrichtung besteht aus einem Gelenksystem *', i', dessen freies Glied als Träger für einen Diamanten k' ausgebildet ist. Die Anordnung ist eine solche, daß die Spitze des Diamanten bei Verschiebung des Gelenksystems sich stets innerhalb einer durch die Drehachse der Scheibe df gelegten Ebene bewegt. In dieser Ebene liegt auch der Index hl, der zum Ablesen der Teilung der Scheibe df dient und an der das Gelenksystem tragenden Schiene g' angebracht ist. Oberhalb dieser Schiene sitzt auf der Platte al noch ein Bock mit gegabeltem Ende V, der dazu dient, die Arbeitsbewegung des Diamanten derart zu begrenzen, daß er nur in bestimmter Entfernung von der Drehachse der Scheibe g' und nur in bestimmter Ausdehnung Markierungsstriche in die zu untersuchende Linse einzuritzen gestattet. Auf der Rückseite der Platte al ist symmetrisch zur Drehachse der Scheibe d' eine Millimeterteilung angebracht, und zwar in solcher Lage, daß bei Feststellung der Platte al durch den Arretierungsstift der Nullpunkt sich dem Index gegenüber befindet.

Der zur Prüfung der fertig eingesetzten Gläser dienende Rahmen (Fig. 9 bis 11) besteht ebenfalls aus einer Platte n', die dieselbe Form und dieselben Abmessungen hat, wie die oben beschriebene Platte al'. Auf der Platte n' sind zwei Linsenträger r' und s' vorgesehen, von denen der erstere fest mit der Platte verbunden ist, während der andere sich in der Längsrichtung derselben verschieben läßt. Der feste Linsenträger sitzt auf einem, an der Platte n' befestigten Querstück q gegenüber einer runden Öffnung der Platte, deren Mittelpunkt mit einer entsprechenden Öffnung des Querstückes zusammenfällt. Der andere Linsenträger wird ebenfalls durch ein Querstück getragen, das auch eine runde Öffnung besitzt und über einer rechteckigen länglichen Öffnung der Platte n' verschoben werden kann. Im übri-' gen ist die Einrichtung der Linsenträger dieselbe wie oben beschrieben, d. h. sie bestehen aus verriegelbaren Klappen mit Blattfedern zum Einschieben der zu prüfenden Linsen. Am Rand der rechteckigen Öffnung p' ist eine Millimeterteilung t' vorgesehen, ■ auf der der Betrag der Verschiebung des beweglichen Linsenträgers abgelesen werden kann. Die Rückseite der Platte n' ist mit Millimeterteilungen versehen, die auf beiden Rändern symmetrisch

zu dem Öffnungsmittelpunkt des festen Linsenträgers angeordnet sind, derart, daß bei Arretierung der Platte durch den Stift ν der Nullstrich jeder Teilung vor dem Index h' stehen bleibt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende : Blickt man durch, das Okular m, so sieht man einerseits unmittelbar die Kreuzmarke auf der Scheibe i und als Spiegelbild

ίο die Kreuzmarke der Scheibe g,. die sich bei . richtiger Justierung des Instrumentes mit der ersterwähnten zu einem gemeinsamen Kreuz ergänzt, wie es in Fig. 12 dargestellt ist. Vor Beginn der Untersuchung muß man, sich davon überzeugen, ob dies tatsächlich der Fall und der Apparat somit in Ordnung ist. Man bringt dann die zu untersuchenden Gläser nacheinander in den Apparat ein, indem man sie unter die Federn der Linsenträger klemmt und die letzteren mit ihren Rahmenplatten in die ' Führungen des mittleren Trägers 0 einschiebt. Angenommen, es handelt sich um ein sphärisches Glas, so wird man im allgemeinen beim Durchblicken durch das Okular wahrnehmen, daß die Linien des mittleren Teils des Kreuzes, falls das betreffende Glas konvex geschliffen ist, stärker geworden sind und außerdem in bezug auf ■ die äußeren Kreuzlinien in ihrer Lage verändert sind. Dreht man die Scheibe d' mit dem Glas um ihre Achse, so bleiben die äußeren Kreuzlinien unverändert, während der mittlere Teil des Kreuzes seine Lage fortwährend wechselt. Diese Erscheinung weist darauf hin, daß das optische Zentrum der betreffenden . 35 Linse mit der Drehachse der Scheibe nicht zusammenfällt. Die Linse wird daher gegenüber der Scheibe so lange verschoben, bis das innere . Kreuz mit dem äußeren nach Art der Fig. 12 genau zusammenfällt und seine Lage beim Drehen des Linsenträgers sich nicht mehr verändert. Ist dies der Fall, so hat man die Gewißheit, daß das optische Zentrum mit der Drehachse genau zusammenfällt. Der Rahmen mit dem Linsenträger kann jetzt aus dem Hauptteil des Apparates herausgenommen werden, und die Lage des optischen Zentrums kann mit Hilfe des Diamanten auf dem untersuchten Glas genau fixiert werden, indem man am Rand verschiedene Einschnitte macht, die den Mittelpunkt eindeutig bestimmen. Natürlich bringt man diese Striche auf dem Teil des Glases an, wo sie das Hindurchblicken nicht beeinträchtigen. Die beschriebene Art und Weise der Zentrierung läßt sich für alle Arten sphärischer Gläser anwenden, wobei zu beachten ist, daß bei Untersuchung eines konkav geschliffenen Glases die mittleren Kreuzlinien schwächer erscheinen als die äußeren.
Bei Untersuchung zylindrischer und prisma-

δο tischer Gläser wird in entsprechender Weise verfahren.

In den Fig. 14 bis 16 ist das Verfahren zur richtigen Zentrierung von Augengläsern mit zwei - verschiedenen optischen Zentren erläutert. Bei derartigen Augengläsern, die bekanntlich den Zweck haben, mit ein und demselben Glas ein scharfes Sehen sowohl in der Nähe als auch in der Ferne zu ermöglichen, haben die Zentren der beiden verschiedenen Linsenteile bekanntlich verschiedene Entfernungen voneinander. Die optische Bestimmung derartiger Gläser erfolgt nun auf folgende Weise. Das betreffende Glas wird mit der Scheibe d' in den Hauptapparat eingeschoben, und das optische Zentrum χ des Hauptglases in bekannter Weise mit der Drehachse zur Deckung gebracht. Dann wird das optische Zentrum %' des kleineren Glasteils beim Drehen in einer gewissen Entfernung von jener Achse einen Kreis beschreiben. Bei einer bestimmten Stellung erblickt man ein Bild nach Art der Fig. 14, und zwar tritt dies dann ein, wenn das optische Zentrum %' mit der senkrechten Kreuzlinie zusammengefallen ist. Dieses Bild wird bei jeder Umdrehung viermal, und zwar jedesmal nach einem Drehwinkel von. 90° erscheinen. Angenommen nun, daß die optischen Zentren x' der beiden zu einer Brille zusammengesetzten Gläser um 4 mm näher zusammenstehen als die entsprechender Zentren x, so muß bei jedem Glas das Zentrum x' um 2 mm nach der Mitte des Hauptglases zu verschoben werden (Fig. 15). Zu diesem Zweck wird zunächst das Zentrum χ mit der Drehungsachse der Scheibe d' zum Zusammenfallen gebracht und das Zentrum x' durch Drehung der Scheibe mit der senkrechten Kreuzlinie unterhalb des Zentrums χ (Fig. 14) zur Deckung gebracht. Dann wird der Arretierungsstift ν (Fig. 1) gelöst und der ganze Rahmen mit dem Linsenträger in seiner Führung um 2 mm nach rechts verschoben, was an der Millimeterteilung festgestellt werden kann. Man erblickt jetzt ein Bild, wie es in Fig. 16 veranschaulicht ist, und dreht nun die Scheibe d' so lange, bis das Zentrum x' in seine -frühere Lage zurückkehrt, d. h. also um 2 mm wieder nach links gerückt ist, wobei es sich wieder auf der senkrechten Kreuzlinie befindet (Fig. 17). Nachdem die Lage der Zentren χ und x' auf diese no Weise festgelegt ist, und nachdem der Betrag der Drehung der Scheibe an deren Gradeinteilung abgelesen worden ist, kann die Lage der Zentren mit Hilfe des Diamanten auf dem Glas fixiert werden. Bei der Einsetzung des Glases in die Brillenfassung ist nur zu beachten, daß die beiden Marken sich auf der Horizontallinie der Fassung befinden, wobei man sicher sein kann, daß die optischen Zentren χ und x' um 2 mm voneinander entfernt liegen (Fig. 15). Das linke Glas wird in derselben Weise behandelt mit dem Unterschied, daß

hier die Verschiebung um 2 mm nach links erfolgen muß.

Es mag nunmehr die in den Fig. 9 bis 11 dargestellte Vorrichtung näher beschrieben werden, mittels deren fertige Brillen u.dgl. auf die Richtigkeit der Lage ihrer optischen Zentren usw. nachträglich geprüft werden können. Bevor die zu untersuchende Brille in den Untersuchungsrahmen eingebracht wird, mißt, man

to den Abstand zwischen den Zentren der Einfassungen aus und verschiebt diesem Maß entsprechend den beweglichen Linsenträger auf dem Rahmen n'. Dann werden die Fassungen unter die zugehörigen Federn geklemmt, wobei darauf zu achten ist, daß die Gläser über die Öffnungen der zugehörigen Qüerstücke genau symmetrisch zu liegen kommen, und daß die Befestigungsstelleii der Fassungen senkrecht über dem Längsstrich auf der Schiene n' liegen.

Nunmehr wird der Rahmen mit der Brille in die Führung des Hauptteils geschoben, bis der Arretierungsstift einschnappt und darauf die Untersuchung vorgenommen. Angenommen, es handelt sich um konvexe Gläser, so beobachtet man beispielsweise eine Verschiebung der Vertikallinie des Kreuzes nach links, woraus zu entnehmen ist, daß das betreffende Glas nicht richtig in seiner Einfassung sitzt. Der Arretierungsstift wird dann gelöst und der Rahmen in seiner Führung so weit verschoben, bis die Vertikallinie des inneren Kreuzes mit der entsprechenden Linie des äußeren zusammenfällt. Das Maß der Verschiebung läßt sich dabei an der Teilung auf der Rückseite des Rahmens ablesen. Kommt z. B. der zweite Teilstrich der Teilung rechts von der Null, rechts vom Index h' zu stehen, so bedeutet dies, daß das optische Zentrum des Glases gegenüber dem Zentrum der Brillenfassung um 2 mm verschoben ist. Nunmehr wird der Rahmen bis zum zweiten Stift verschoben und beobachtet, in welcher Weise sich das Bild des Kreuzes verändert hat. Wechselt auch jetzt die senkrechte Linie ihre Richtung, so wird der Arretierungsstift ausgelöst und der Rahmen so lange verschoben, bis die Senkrechte des Kreuzes mit der 'betreffenden festen Kreuzlinie zusammenfällt. Fig. 18 stellt den Fall dar, daß die optischen Zentren mit denen der Fassungen nicht nur nicht zusammenfallen, sondern daß sie auch in verschiedenem Grade von ihnen abweichen.

Bei der Bestimmung der Achsenlage von zylindrischen und sphärisch-zylindrischen Gläsern in fertigen Brillen wird ebenso verfahren, wie oben ausgeführt, d. h. man befestigt die Brille auf dem Rahmen und führt diesen bis zum Arretierungsstift in den- Hauptteil des Apparates ein. Das Kreuz möge beispielsweise in der Form der Fig. 13 erscheinen, die einer Lage entspricht, in welcher die optische Achse mit keiner der Kreuzlinien zusammenfällt. Um nun die Kreuzlinien zur Deckung zu bringen, müßten die Gläser entsprechend gedreht werden. Dies ist aber, da beide Gläser mit der Brille fest verbunden sind, nicht möglich, und es ist daher die Vorrichtung getroffen, daß die Kreuze selbst gedreht werden können. Dies geschieht mit Hilfe der Spindel d, deren Zahnräder mit entsprechenden Zahnsegmenten der die Kreuze tragenden Scheiben g und i in Eingriff stellen. Durch die Drehung der Kreuze läßt sich eine Kreuzlinie in die Achsenfläche des betreffenden zylindrischen Glases bringen. Dies ist dann der Fall, wenn die Linien des deformierten Kreuzes mit den festen Kreuzlinien zusammenfallen. Ist dies erreicht, so muß mit der Drehung aufgehört werden. Um. dann festzustellen, nach welcher Kreuzlinie die Zylinderachse verläuft, ist nur die Regel zu berücksichtigen, daß, wenn es sich um ein konvexes Glas handelt, die mit der Zylinderachse zusammenfallende Kreuzlinie stärker; bei einem konkaven Glas schwächer wird.

Alles, was im vorstehenden über, die Be-Stimmung der optischen Achse bei Zylinderlinsen gesagt ist, gilt auch für sphärisch-zylindrische sowie für prismatische Gläser, doch werden die Bilder der Markenkreuze natürlich in jedem Falle andere sein.

Die Einrichtung kann auch dazu benutzt werden, optische Gläser auf andere Eigenschaften zu prüfen, beispielsweise festzustellen, ob die Flächen geometrisch richtig geschliffen sind. Handelt es sich um ein Glas mit geometrisch richtiger Fläche, so wird das Kreuz, sobald das Glas optisch zentriert ist, unveränderlich erscheinen, wie sehr man auch das Glas um seine Achse drehen würde. Weist dagegen das Glas eine geometrisch nicht richtige Fläche auf, so wird bei der Drehung um die Achse, auch wenn ein optisches Zentrum vorhanden ist, der mittlere Teil des Kreuzes ruhig bleiben, während die äußeren Kanten sich schlängeln und die verschiedensten Formen annehmen werden.

Zum Schluß mag noch, darauf hingewiesen werden, daß die Empfindlichkeit der Vorrichtung durch entsprechende Einstellung der Scheiben g und i vergrößert und verringert werden kann.

Claims (5)

1. Patent-Ansprüche: ■

   ■ i. Vorrichtung zur Bestimmung der optischen Zentren und Achsen von Linsen und Brillengläsern, bei welchen die Lagenabweichungen der betreffenden optischen Kennzeichen aus der Abweichung der für gewöhnlich sich deckenden Bilder zweier gleichzeitig anvisierten Marken bestimmt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die als senkrecht sich kreuzende Linien ausgebildeten Visiermarken einander gegenüber

   auf zwei Scheiben (i und g) angebracht sind, von denen die eine (g) im Schnittpunkt des Markenkreuzes durchbohrt ist und das Okular trägt, und zwischen denen senkrecht zur optischen Achse ein mit einer zentralen öffnung versehener Spiegel (t) angeordnet ist, dessen wirksame Fläche dem Okular zugekehrt ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet,, daß zwischen dem Spiegel (t) und dem dem Okular (m) gegenüberliegenden Markenkreuz (i) ein mit "den Markenscheiben fest verbundener Träger (o). vorgesehen ist, der Führungen (q) zum Einschieben auswechselbarer Rahmen besitzt, die die Träger für die zu prüfenden Linsen enthalten.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem die Führungen für die auswechselbaren Rahmen enthaltenden Mittelträger. eine Vorrichtung (r) zur Anbringung von Kompensationslinsen vorgesehen ist, die eine zentrische Einschaltung der letzteren zwischen dem Okular und dem zu prüfenden Glas ermöglichen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem auswechselbaren Rahmen (a/) eine Vorrichtung zum Einritzen von Merkstrichen auf die zu untersuchenden Gläser vorgesehen ist, welche Vorrichtung aus einem in einer durch die Drehachse des Linsenträgers gehenden Ebene. geführten Diamanten (k'J in Verbindung mit einer Vorrichtung (d'J zum Einstellen des Linsenträgers in um 180 ° gegeneinander verdrehten Stellungen besteht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Visiermarken enthaltenden Scheiben (g und i) mittels einer gemeinsamen in der Längsrichtung durch ein die beiden Scheibenträger verbindendes Rohr geführten Spindel (d), die mit in Zahnsektoren (k, I) der Markenscheiben eingreifenden Zahnrädern (e) versehen ist, gleichzeitig um gleiche Winkel gedreht werden können.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.