DE2728500A1 - Vorrichtung zum pruefen der brechungskraft bzw. brechungskraefte von linsen - Google Patents
Vorrichtung zum pruefen der brechungskraft bzw. brechungskraefte von linsenInfo
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Description
Tflex: 0185 443
272Ö500
US/O2/233§
AO-2708
AMERICAN OPTICAL CORPORATI ON Southbridge, Mass. 01550, USA
Linsen
Erfindungsgemäß wird die Brechungskraft bzw. werden die Brechungskräfte einer Linse bestimmt, die zylindrische Brechungskraft aufweisen kann, vermittels Zurückreflektion einer speziellen Zielabbildung
durch ein optisches System und Verändern der axialen Lageanordnung eines oder mehrerer Elemente in dem System, um so die reflektierte
Abbildung in einen oder zwei klare unzweideutige Brennpunkte in der Zielebene zu bringen. Durch Anwenden einer kleinen, intensiven Beugungsabbildung als die Zielabbildung und weiter Feststellen lediglich des reflektierten Lichtes, das durch eine Stecknadellochfläche
auf der optischen Achse in der Zielebene hindurchtritt, wird ein einziges, wesentliches Lichtenergiemaximum an dem Systembrennpunkt
bei einer Linse festgestellt, die lediglich spährische Brechungskraft besitzt, und es werden zwei wesentliche Lichtenergiemaxiraa
an den entsprechenden Brennpunkten der Hauptmeridiane auftreten, wenn die Linse ebenfalls zylindrische Brechungskraft besitzt. Es
wird eine Anordnung geschaffen, durch die das Vorliegen, die Anzahl und/oder die relative Größe der Lichtenergiemaxima festgestellt und
deren Vorliegen in Beziehung setzt zu der Lage des beweglichen Elementes in dem optischen System zwecks Feststellen der entsprechenden Brechungskräfte der Prüflinse.
Die Erfindung betrifft eine optische Prüfvorrichtung und insbesondere
eine derartige Vorrichtung für das Feststellen der Brechungspunkt bzw. Brechungskräfte von Linsen, und zwar einschließlich der sphärischen und zylindrischen Brechungskraft.
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Während oder nach deren Herstellung werden Linsen und insbesondere
ophthalmische Linsen herkömmlicher Weise verschiedenen Prüfungen unterzogen, um so sicherzustellen, daß dieselben die optischen Eigenschaften aufweisen, für die dieselben ausgelegt worden sind. So werden ophthalmische Linsen z.B. allgemein geprüft, um wenigstens deren
Brechungskräfte festzustellen. Bei einer Linse, die lediglich sphärische Brechungskraft aufweist, wird die Brechungskraft in allen
Meridianen gleich sein, und eine Linse kann zusätzlich eine zylindrische Komponente der Brechungskraft aufweisen, die entweder beabsichtigt oder nicht beabsichtigt ist,- und dieselbe zeigt somit eine
Brechungskraft in einemHauptmeridian der Linse und eine hierzu unterschiedliche Brechungskraft in dem anderen orthogonal hierzu vorliegenden Hauptmeridian.
Die Messung der Brechungskraft bzw. derBrechungskräfte ophthalmischer
Linsen ist bisher in typischer Weise mit einem Linsenmeßinstrument durchgeführt worden, in das eine Bedienungsperson die Prüflinse anordnet und unter Hindruchsehen durch ein Okular ein Ziel dreht und
verschiebt bis ein Liniensatz des Ziels gut optisch fokussiert ist. Eine an den Instrument angeordnete Scheibe ergibt sodann die
Brechungskraftdioptrien. Wenn die Linse torisch ist und eine zylindrische Komponente der Brechungskraft aufweist, verschiebt die Bedienungsperson das Ziel weiter bis ein weiterer Liniensatz desselben (orthogonal gegenüber dem ersten Satz) optisch fokussiert ist.
Sodann wird die Brechungskraft dieses Meridans abgelesen. Bei einer
derartigen Vorrichtung ist die Brechungskraft der Linse eine lineare
Funktion der Lage des beweglichen Ziels. Es versteht sich, daß die Benutzung dieser Art an Linsenmeßinstrument langwierig ist und Ungenauigkeiten unterworfen ist, die durch das Feststellen eines
"fokussierten" Zustandes unter Benutzen des menschlichen Auges und Geirns eingeführt werden. Weiterhin erfordert die Bedienung eines
derartigen Instrumentes eine geschulte und erfahrene Bedienungsperson.
In der US-PS 3 323 417 ist eine Arbeitsweise beschrieben, nach der
ein Lichtstrahl durch ein Fadenkreuz oder Objektmuster, wie ein Gitter geführt wird, wobei die zu prüfende Linse als ein Teil eines
optischen Systems angewandt wird, das die Abbildung des Gitters fokussiert und durch das Gitter zurück zu einer lichtempfindlichen
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Zelle reflektiert. Aufgrund des Betrages des durch das Gitter zurückreflektierten
Lichtes werden elektrische Signale erzeugt, die ein Maximum dann aufweisen, wenn die Seflektion der Gitterabbildung auf
dem Gitter fokussiert ist. Eine Verschiebung der Prüflinse von einer Bezugslage zu einer Lage, bei der die Gitterabbildung auf sich selbst
fokussiert ist, gibt einen Hinweis bezüglich der Brennlänge der Linse. Das wesentliche der Rückfeflektion besteht darin, daß die Wirkung
eines möglichen Prismas in dem System ausgeschaltet wird.
Die Arbeitsweise gemäß diesem Patent wird im Zusammenhang mit Linsen
erläutert, die typisch für photographische Anwendungen sind und normalerweise lediglich sphärische Brechungskraft besitzen. Das "geeignete
Objektmuster" ist dort speziell beschrieben als ein "Gittersystem mit einer Mehrzahl an Schlitzen". Wenn auch eine derartige
Anordnung für das Bestimmen der Brechungskraft einer Linse mit lediglich sphärischer Brechungskraft zufriedenstellend sein mag, ist dieselbe
doch weniger zufriedenstellend, wenn die Linse ebenfalls zylindrische Brechungskraft besitzt, wie dies der Fall im Zusammenhang
mit der Korrektur von Astigmatismus ist. Unter der Annahme, daß sich Schlitze lediglich in einer Richtung erstrecken, wird das Muster
klar auf sich selbst nur bezüglich des Hauptmeridans der Linse abgebildet, der sich parallel zu dem Schlitz erstreckt, so daß eine
Drehung der Linse oder des Ziels um 90° erforderlich wird, wenn beide Meridiane getrennt klar abgebildet werden sollen. Selbst wenn
das Objektmuster mit orthogonal verlaufenden Schlitzen versehen ist, ist es erforderlich die Hauptmeridiane der Linse ausgerichtet zu dem
Objektmuster anzuordnen.
Andere Systeme, die in der Lage sind eine objektive und genaue Bestimmung
der sphärischen und zylindrischen Linsenbrechungskraft zu ergeben, sind nachteilig aufgrund ihrer Kosten und/oder verwickeltem
Aufbau und/oder Begrenzung des Meßbereiches für die Linsenbrechungskraft.
Eineder Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine
Vorrichtung für das genaue Bestimmen der Brechungskraft bzw. Brechungskräfte einer Linse in jeder ihrer Hauptmeridiane zu schaffen,
und zwar einschließlich Linsen, die torisch sind und zylindrische Brechungskraft besitzen.
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Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, eine neuartige
Vorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, die automatischen Meßverfahren zugänglich ist. Hierzu gehört die Fähigkeit sphärische
und zylindrische Brechungskräfte einer Linse zu messen, ohne daß die Hauptmeridiane der Linse bestimmt werden müssen.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine derartige Vorrichtung zu schaffen, in der alle herkömmlichen ophthalmischen Linsen geprüft werden können.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin,
eine derartige Vorrichtung zu schaffen, die in ihrem Aufbau ausreichend einfach ist, um die Verwendung derselben sowohl durch den
Optiker als auch im Zusammenhang mit der Linsenherstellung in wirtschaftlicher und verläßlicher Weise zu ermöglichen.
Kurz um-rissen, wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung für das Feststellen
der Brechungskräfte von Linsen geschaffen, die zylindrische Brechungskraft besitzen können. Die Vorrichtung weist ein optisches
System mit einer optischen Achse auf und besitzt eine Station auf der Achse für eine zu prüfende Linse, eine Anordnung für die Ausbildung
einer speziellen Lichtverteilung an einer Ziellage auf der Achse für die Projektion durch das System, eine Reflektionsanordnung
an einem Ende des Systems für die Reflektion des von der Zielstelle
zurück durch das System projezierten Lichtes, eine Anordnung für das Fokussieren des Projezierten Lichtes an der Reflektionsanordnung
und für das erneute Fokussieren des reflektierten Lichtes an der Zielstelle und eine eine öffnung aufweisende Verdunkelungsanordnung,
die auf der optischen Achse an einer Stelle angeordnet ist, die das
optische Äquivalent der Zielstelle darstellt. Es ist eine Anordnung
für das Tragen einer zu prüfenden Linse in der Prüfstation vorgesehen. Es ist weiterhin eine Anordnung für das Verändern des axialen
Abstandes zwischen der Zielstelle und einem weiteren Teil des optischen Systems vorgesehen, um so das reflektierte Licht an der Zielstelle
erneut zu fokussieren, wenn sich eine Prüflinse in der Prüfstation
befindet, und die relative Lageanordnung der Zielstelle bezüglich des anderen Teils des Systems gibt einen Hinweis auf die
Brechungskraft in einer entsprechenden der Hauptmeridiane der Prüflinse. Eine Licht feststellende Anordnung ist so angeordnet, daß
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dieselbe lediglich das Licht empfängt, das durch das System hindurch
und durch die öffnung in der Verdkunkelungsanordnung hindurch zurück
reflektiert wird und erzeugt eine elektrisches Signal.
Die Amplitude des Signals ist proportional zu der Gesamtanergie des
festgestellten Lichtes, und die Lichtverteilung an der Zielstelle und der öffnung sind jeweils so konfiguriert, daß die Gesamtenergie
des festgestellten Lichtes "maximal ist" oder ein örtliches Maximum
immer dann erreicht, wenn das reflektierte Licht an der Verdunkelungsanordnung und der Zielstelle in jedem Hauptmeridian der Linse im
wesentlichen erneut fokussiert ist, und zwar unabhängig von der Winkelorientierung
desselben in dem System. Ein einziges derartiges Maximum tritt auf, wenn die Prüflinse lediglich sphärische Brechungskraft besitzt und zwei derartige Maxima liegen dann vor, wenn die
Linse ebenfalls zylindrische Brechungskraft besitzt. Eine auf das Lichtenergiesignal ansprechende Anordnung gibt die Brechungskraft
der Linse in den entsprechenden Hauptmeridianen als eine Funktion des Auftretens der Maxima des Lichtenergiesignals relativ zu der
Verschiebung zwischen der Zielstelle und dem anderen Teil des Systems wieder.
Bei der hier gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform besitzt die
öffnung in der Verdunkelungsanordnung und die spezielle Lichtverteilung
an der Zielstelle eine kleine kreisförmige Konfiguration,
und die öffnung stellt ein sogenanntes Stecknadelloch dar; das Licht an der Zielstelle ist das Beugungsbild oder Beugungsfleck, der
sich an der Brennebene der Ziellinse ergibt, wenn ein gerichteter Lichtstrahl, z.B. eines Lasers, durch die Ziellinse hindurchgeführt
wird. Die Ziellinse ist axial längs des optischen Systems zwecks axialer Bewegung der Ziellage beweglich, um so das projezierte und
reflektierte Licht an der öffnung für jede entsprechenden Hauptmeridian
jeder zu prüfenden Linse erneut zu fokussieren. Der Durchmesser der Nadellochöffnung ist nicht größer als und ist vorzugsweise
kleiner als die kleinste Abmessung des reflektierten Beugungsbildes bei einer Fokussierung an der Verdunkelungsanordnung. Die
Verdunkelungsanordnung liegt axial im Abstandsverhältnis gegenüber der Beflektionsanordnung mit einer größeren Entfernung als die Ziellage
vor. Die Ziellinse wirkt weiterhin das reflektierte Licht auszurichten und dasselbe vermittels eines Strahlspalters durch eine
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Objektivlinse zu einer Brennebene an der Verdunkelungsanordnung zu
führen. Der Laserstrahl wird in das optische System ebenfalls über
den Strahlenspalter eingeführt.
Es ist ebenfalls eine Anordnung für die Ausbildung eines Signals vorgesehen, das einen Hinweis auf das axiale Abstandsverhältnis zwischen
der Zielstelle und dem anderen Teil des optischen Systems ergibt, und dieses Signal ist kennzeichnend für die Brechungskraft der in
dem System angeordneten Linse. Die Anordnung für die Angabe der Brechungskraft spricht weiterhin auf das die Brechungskraft wiedergebende Signal an unter direkter Angabe der Brechungskraft des entsprechenden Hauptmeridians der in dem System vorliegenden Prüflinse.
Um genau lediglich diejenigen Maxima des Lichtenergiesignals zu identifizieren, die kennzeichnend für die Brechungskraft einer Linse
bezüglichdes einen oder des anderen der Hauptmeridiane derselben sind, spricht die die Linsenbrechungskraft angebende Anordnung lediglich auf Lichtenergiesignale an, die über einem vorherbestimmten
Schwellenwert der Amplitude liegen und spricht weiterhin auf nicht mehr als die zwei Signalmaxima der größten Amplitude an. Weiterhin
spricht diese die Linsenbrechungskraft angebende Anordnung lediglich auf das Maximum des Lichtenergiesignals mit der größten Größe an,
wenn die relative Größe zwischen demselben und dem nächstgrößten Signalmaximum sich um ein Verhältnis von größer als 2:1 unterscheidet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Form eine bevorzugte Ausführungsform der
erfindngsgemäßen Linsenprüfvorrichtung;
Fig. 2 eine graphische Darstellung der Amplitude eines elektrischen
Signals, das erzeugt wird aufgrund des durch die spezielle öffnung
in dem optischen System der Vorrichtung empfangenen Lichtes, wobei die Prüflinse lediglich eine sphärische Brechungskraft besitzt;
Fig. 3 eine der Figur 2 ähnliche graphische Darstellung, die sich
jedoch aufgrund einer Linse ergibt, die sowohl sphärische als auch zylindrische Brechungskraft besitzt.
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Die Fig. 1 gibt die erfindungsgemäße Vorrichtung für das Durchführen
der Messung der Brechungskraft von Linsen wieder. Die Vorrichtung nahh der Figur 1 wird insbesondere beschrieben im Zusammenhang mit
dem Messen der sphärischen und zusätzlich der zylindrischen Brechungskraft, und zwar insbesondere ophthalmischer Linsen.
In der Figur 1 gibt das Bezugszeichen 10 die zu prüfende Linse wieder.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Linse 10 eine ophthalmische
Linse, die sphärische Brechungskraft und gegebenenfalls zusätzlich
zylindrische Brechungskraft besitzen kann. Man sieht, daß die ophthalmische Linse 10 auch eine plane Linse sein kann, die
keine merkliche sphärische oder zylindrische Brechungskraft besitzt
und in diesem Fall erfolgt die Messung der Brechungskräfte der Linse
zu dem Zweck sicherzugehen, daß die Brechungskräfte derselben einen
gewissen größten Wert nicht überschreiten. Die Linse 10 wird in der Prüfstation 11 auf der optischen Achse 22 des optischen Systems durch
eine geeignete Traganordnung 12 gehalten und kann in den Laufweg des Lichtstrahls 14 gebracht werden. Der Strahl 14 geht als ein
polarisierter und ausgerichteter Strahl von einem HeIium-Neon-Laser
16 aus und tritt durch eine Ziellinse 18 hindurch zu einem Brennpunkt in der Brennebene der Linse 18, wie durch die gestrichelte
Linie 20 wiedergegeben. Der Brennpunkt des Strahls 14 liegt auf der optischen Achse 22 an der sogenannten Zielstelle 25 in der Brennebene
20 und nimmt die Form eines Beugungsbildes oder Beugungsflecks 24 an. Das Beugungsbild 24 ist arteigen rund und von einem
kleinen Durchmesser. Erfindungsgemäß wird diese Konfiguration bevorzugt,
wie weiter oben erläutert. Wenn auch in dem vorliegenden Fall das Licht an der Zielstelle 25 für die Projektion durch das optische
System anhand des Lasers 16 erhalten wird, versteht es sich, daß auch andere Lichtquellen und optische Systeme, die in derLage sind
eine hochintensive Lichtkonzentration kleinen Durchmessers an der Stelle 25 auszubilden, ebenfalls geeignet sind.
Das von der Zielstelle 25 ausgehende Licht, das als Beugungsfleck
24 auftritt, wird durch das Teil des optischen Systems projeziert, das eine Standardlinse 26, die Prüflinse 1O in der Station 11 und
einen Rückreflektor aufweist, der aus der Objektivlinse 28 und dem
Spiegel 30 besteht, wobei jedes dieser Elemente auf der optischen Achse 22 des Systems vorliegt. Einer Viertelwellen-Verzögerungsplatte
90 ist zwischen der Linse 28 und dem Spiegel 30 angeordnet und ver-
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mittelt der Polarisation des reflektierten Lichtes eine Drehung von
90° zwecks Vermeiden einer Indifferenz mit dem Laser.
Das von dem Beugungsfleck 24 kommende Licht, das auf den Spiegel
auffällt, wird durch die Objektivlinse 28, die Prüflinse 10 in der
Station 11 und die Standarfllinse 26 zu einem Brennpunkt in dem Gebiet
von, jedoch nicht notwendigerweise an dem Brennpunkt 20 der Ziellinse 18 reflektiert. Für die spezielle Brechungskraft einer
Linse 10 in dem System kann das reflektierte Licht zu einem Brennpunkt an einer Stelle gebracht werden, die praktisch mit dem Beugungs
fleck 24 in der Bildebene 20 zusammenfällt, und zwar durch Einstellen
der Lage wenigstens eines der optischen Elemente in dem System.
Bei dem erfindungsgemäßen System ist die Ziellinse 18 für eine veränderliche
axiale Lageanordnung angeordnet dergestalt, daß die Brennebene 20 und somit der Beugungsfleck 24 axial bezüglich des Systems
beweglich ist. Der Spiegel 30 ist in der Brennebene der Objektivlinse 28 angeordnet, und die Standartfilinse 26 wird so ausgewählt und in
dem System dergestalt angeordnet, daß bei der Rückreflektion und
erneuter Fokussierung in der Brennebene 20 des von dem Beugungsfleck
kommenden Lichtes sich das optische System im fokussierten Zustand befindet, sowie die hintere Vertexbrechungskraft der Prüflinse 10
linear proportional zu der Verschiebung der Brennebene 20 relativ zu einer festgelegten Lage in dem System ist. Anders herum ausgedrückt,
stellt die hintere Vertexbrechungskraft der Prüflinse 10
eine Funktion des axialen Abstandsverhältnisses zwischen der Brennebene 20 und der Standardlinse 26 dar und wird hierdurch wiedergegeben.
Bei Bekanntsein der axialen Lage der Ziellinse 18 in dem optischen
System bei Vorliegen eines Zustandes der erneuten Fokussierung des reflektierten Lichtes in der Brennebene 20 ist es so möglich, die
Brechungskraft der Linse 10 z.B. in Dioptrien anzugeben. Somit ist eine Anordnung wie ein Lagewandler 32 in Arbeitsverbindung mit der
Ziellinse 18 geschaltet in der Lage, ein elektrisches Signal auszubilden, das einen Hinweis auf die axiale Lage der Linse 18 in dem
otpischen System relativ zu der Lage einer Standardlinse 26 gibt. Der Lagewandler 32 kann in typischer Weise ein linear variabler
Differentialtransformer sein, der ein Ausgangssignal proportional
zu der axialen Verschiebung der Ziellinse 18 gegenüber der Bezugslage ausbildet.
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Unter der Annahme, daß die Prüflinse 10 lediglich eine sphärische Brechungskraft besitzt, wird der durch das optische System projezierte
und von demselben reflektierte Beugungsfleck 24 erneut in der Brennebene 20 für diese einzige Lageanordnung der Ziellinse 18 erneut
fokussiert, wodurch die Ebene 20 in die gleiche Brennebene der Prüflinse
10 in Kombination mit der Standardlinse 26 gebracht wird. Wenn der Zustand der Fokussierung vorliegt, wird das in der Brennebene
auftretende reflektierte Bild im wesentlichen demjenigen des ursprünglichen Beugungsbildes entsprechen, das in dem Brennpunkt der Ziellinse
18 ausgebildet wird. Anders herum ausgedrückt, ergibt sich, daß bei
Vorliegen optischer Systeme im fokussierten Zustand für eine Linse 10 spezieller Brechungskraft, daß das fokussiert in der Brennebene
20 und auf der optischen Achse 22 auftretende reflektierte Licht eine maximale Intensität relativ zu der Intensität im nicht fokussierten
Zustand aufweist. Wenn die Brennebene 20 der Ziellinse 18 nicht mit der Brennebene zusammenfällt, die dem von der Ziellinse 10 reflektierten
Licht zugeordnet ist, nimmt das an der Brennebene 20 auftretende reflektierte Licht die Form eines Kreises bei der hier gezeigten
Ausführungsform an und weist auf der optischen Achse 22 eine Intensität auf, die kleiner als diejenige ist, die während des
fokussierten ZuStandes des Systems eintritt. Diese Bedingungen der
Fokussierung und der nicht Fokussierung sind in dem unteren Teil der Figur 2 wiedergegeben. Mit der die Energie des reflektierten
Lichtes in einer kleinen Flächeneinheit konzentrisch zu der Achse 22 des optischen Systems feststellenden Anordnung ist es sodann
möglich, festzustellen, wann Fokussierung in dem System vorliegt, und
zwar vermittels Feststellen des Signals, das kennzeichnend für das Maximum der Lichtenergie ist und einen Hinweis auf die Fokussierung
des Systems ergibt. Eine derartige auf Licht ansprechende Anordnung ist bei der hier gezeigten Ausführungsform durch den Photodetektor
34 gegeben.
Sollte es sich bei der ophthalmischen Prüflinse 10 um eine torische
Linse handeln und dieselbe eine Komponente einer zyldrischen Brechungskraft aufweisen, die entweder unbeabsichtigt oder beabsichtigt
für die Astigmatismuskorrektur des Auges vorliegt, wird die Linse einen Brennpunkt in jeder der zwei axial im Abstandsverhältnis
vorliegenden Brennpunktsebenen zeigen. Die Linse mit einer zylindri-
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sehen Brechungskraftkomponente weist zwei Hauptmeridiane auf, wobei
der eine Meridian parallel zu der Achse des Zylinders und der andere Hauptmeridian orthogonal hierzu verläuft. Die Brechungskräfte einer
derartigen Linse werden längs der entsprechenden Hauptmeridiane gemessen.
Anstelle einer Linse mit einem einzigen Brennpunkt, wie dies der Fall bei einer Linse mit lediglich sphärischer Brechungskraft ist,
zeigt dieselbe einen sogenannten Linienbrennpunkt in jeder der zwei
entsprechenden Hauptmeridiane der Linse. Aufgrund dieses Charakteristikums
erscheint ein durch das optische System zurückreflektiertes Zielbild in der Brennebene 20 als eine schlechte definierte Abbildung
mit geringer Lichtintensität für Zustände, die nicht den beiden fokussierten Zuständen in dem System entsprechen. Bezüglich der zwei
axialen Abstandsverhälntisse der Ziellinse 18 bei denen das optische System fokussiert ist, erscheint das in der Brennebene 20 auftretende
reflektierte Licht, und zwar bei der hier gezeigten Ausführungsform, als helle Linien, die sich durch die optische Achse 22 erstrecken,
und eine derartige Linie liegt orthogonal zu der anderen vor. Diese Zustände einer nicht Fokussierung und Fokussierung des optischen
Systems, wenn die Prüflinse 10 zylindrische Brechungskraft besitzt, und ein kleines, kreisförmiges Zielbild, wie ein Nadelloch angewandt
wird, sind in dem unteren Teil der Figur 3 wiedergegeben.
Erfindungsgemäß läßt man d4en Photodetektor 34 lediglich das rückreflektierte
Licht feststellen, das in der sehr kleinen kreisförmigen
Fläche auftritt, die praktisch koaxial zu der optischen Achse 22 verläuft. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Verdunkelungsvorrichtung,
wie eine undurchsichtige Maske 36 an einer Stelle in dem optischen System angeordnet wird, die optisch konjugiert zu der Brennebene
20 in der Ziellage 25 vorliegt, sowie eine kleine Nadelöffnung 38 darin koaxial zu der optischen Achse 22 vorhanden ist. Diese Anordnung
ermöglicht es, daß der Photodetektor 34 leidlgich auf Lichtenergieschwankungen
anspricht, die innerhalb einer sehr kleinen Fläche auf oder konzentrisch zu der optischen Achse 22 auftreten.
Dalediglich diese kleine Fläche um die optische Achse betrachtet wird, ist die winkelförmige Orientierung der Linse 10 nicht kritich,
und es ist nicht erforderlich eine relative Drehung zwischen der Prüflinse 10 und dem Ziel durchzuführen zwecks Erreichen einer optischen
Ausrichtung zwischen denselben bei jedem der zwei Hauptmeridiane, wie dies der Fall bei den meisten Systemen nach dem S$and der Technik
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ist. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Nadelöffnung 38 gleich oder kleiner als der Durchmesser des reflektierten Lichtbildes in
der Brennebene 20, wenn das optische System fokussiert ist, soweit eine Prüflinse lediglich sphärische Brechungskraft besitzt, wie in
dem unteren Teil der Figur 2 gezeigt. In ähnlicher Weise ist der Durchmesser der öffnung 38 vorzugsweise gleich oder kleiner als die
Breite der schmalen Linienbilder in der Ebene 20 für die Brennpunkte des optischen Systems, wenn eine Linse mit zylindrischer Brechungskraft vorliegt, siehe hierzu die Darstellungen am unteren Ende der
Figur 3.
Der Zustand einer Fokussierung des optischen Systems wird dadurch erkannt, daß eine Zunahme des Betrages der durch die Fühlvorrichtung
34 festgestellten Lichtenergie vorliegt. Da die öffnung 38 eine derartig
kleine Fläche aufweist, ist es zweckmäßig, daß die dem Beugungsfleck 24 ergebende Lichtquelle und somit das Refokussierte Bild in
der Brennebene 20 relativ starke Intensität besitzen. Weiterhin werden die zwei Lichtenergiemaxima, die bei dem Hindurchtritt durch
das optische System in dem Fall einer torischen Prüflinse fokussieren, eine geringere Amplitude besitzen als das einzige Maximum, das
bei der Fokussierung des Systems eintritt bei Vorliegen einer Linse, die lediglich sphärische Brechungskraft besitzt. Dies ist darauf
zurückzuführen, daß die öffnung 38 einen kleineren Anteil jedes linienfokussierten Bildes, siehe Figur 3, sieht als dies der Fall
bei dem punktfokussierten Bild ist, siehe die Figur 2. Der Laser dient zur Ausbildung der erforderlichen Lichtintensität für das optische
System.
Wenn auch die Maske 36 mit öffnung in der Brennebene 20 der Ziellinse
18 angeordnet und der Photodetektor 34 möglicherweise nicht auf der Achse unmittelbar dahinter angeordnet werden kann, verläuft
doch bei der hier gezeigten Ausführungsform das in der Brennebene
20 erneut fokussierte, zurück reflektierte Licht zurück durch das optische System durch die Ziellinse 18, wo dasselbe ausgerichtet
wird, und das Licht fällt sodann auf den polarisierenden Strahlspalter 40, der das ausgerichtete, reflektierte Licht mit einem
anderen Winkel längs der optischen Achse 22 durch die Objektivlinse 22 zu der öffnung 38 in der Maske 36 führt. Die Maske 36 liegt in
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der Brennebene der Objektivlinse 42. Diese Anordnung ermöglicht es,
die nicht lichtdurchlässige Maske 36 und den Photodetektor 34ortsfest anzuordnen, und entfernt weiterhin den Pliotodetektor 34 aus
dem Laufweg des Laserlichtes, das an der Zielstelle 25 durch die Ziellinse 28 fokussiert wird. Der polarisierende Strahlenspalter
arbeitet dergestalt, daß das in Richtung auf den Spiegel 3O gerichtete
Licht hindurchtritt, jedoch das zurückkehrende Licht vollständig reflektiert wird, das eine Polarisationsdrehung von 90° durch
die Viertelwellen-Verzögerungsplatte 90 erfahren hat. In dieser Weise wird das zurückkehrende Licht daran gehindert, einzutreten
und in Wechselwirkung mit dem Laser 16 zu kommen.
Wie weiter oben erläutert, ergibt sich bei einer Bewegung der Ziellinse
18 oder spezifischer gesagt, der Brennebene 20 derselben durch einen Brennpunkt der Prüflinse 10, daß die durch den Photodetektor
34 festgestellte Lichtenergie und das sich am Ausgang desselben ergebende entsprechende elektrische Signal ein Maximum erreichen.
Ein einziges derartiges Maximum liegt für eine Prüflinse vor, die lediglich sphärische Brechungskraft besitzt, wie dies in der graphischen
Darstellung nach der Figur 2 wiedergegeben ist, und es treten zwei derartige Maxima bei einer torischen Linse auf, die zylindrische
Brechungskraft besitzt,siehe hierzu die entsprechende graphische Darstellung in der Figur 3. Wenn es auch möglich ist, manuell
die Ziellinse 18 axial bezüglich des optischen Systems zu bewegen, um so die Brennebene 20 durch den Brennpunkt der Prüflinse 10 zu
bewegen, ist: es doch erfindungsgemäß bevorzugt, daß die Ziellinse
18 automatisch axial längs des optischen Systems vermittels einer herkömmlichen einschlägigen Bewegungsanordnung, nicht gezeigt, hin-
und hergehend bewegt wird. Der Bereich der axialen Hin- und Herbewegung der Ziellinse 18 ist in Kombination mit den anderen Elementen
des optischen Systems hinreichend, wenn der gesamte Bereich der Brechungskräfte abgedeckt wird, der bei den verschiedenen zu prüfenden
Linsen auftreten kann. Dieser Bereich der axialen Verschiebung der Ziellinse 18 und somit der Brennebene 20 derselben ist durch
die Bereichspfeile 44 bzs. 44' wiedergegeben. Bei der gezeigten
Ausführungsform beläuft sich der Verschiebungsbereich 44 auf etwa 4 cm und entspricht einem Bereich der Linsenbrechungskraft von etwa
+ 20 Diopetirn. Unter Bezugnahme auf den Signalverarbeitungs- und Wiedergabeteil der Meßvorrichtung, der allgemein in dem gestrichelt
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wiedergegebenen Teil 46 nach Figur 1 vorliegt, wird das der festgestelltenLichtenergie
entsprechende elektirsche Signal vermittels des Leiters 48 den entsprechenden Eingängen eines Schwellenwert-
und Maximumdetektors 50 und einem Analog-Digital (A/D) Konverter 52 zugeführt. Das von dem Ladewandler 32 kommende elektrische Signal,
das kennzeichnend für die Lage der Ziellinse 18 in dem optischen System ist, wird vermittels des Leiters 54 den entsprechenden Eingängen
des A/D Konverters 52 und dem Schaltkreis 56 für das Feststellen des Endes der Bewegung zugeführt.
Die Wellenform des Signals für die Ziellinsenlage wird graphisch in der Figur 1 benachbart zu dem Leiter 54 wiedergegeben und zeigt
eine lineare Zunahme der Spannung, sobald sich die Ziellinse 18 von einem axialen Extrem des Bereiches zu dem anderen Extrem bewegt,
sowie eine linear abnehmende Spannung sobald die Ziellinse zu dem ersten Extrem zurückkehrt. Somit ist jede von dem Ladewandler 32
kommende spezifische Spannung kennzeichnend für eine spezielle axiale Lageanordnung der Ziellinse 18 in dem optischen System.
In ähnlicher Weise weist das von dem Leiter 48 kommende Signal, das
kennzeichnend für die festgestellte Lichtenergie ist, eine Wellenform
auf, die in der Figur 1 benachbart zu dem Leiter 48 wiedergegeben ist, und dieselbe zeigt Spannungsmaxima 58 praktisch zu dem
Zeitpunkt, wo jeder Brennpunkt 20 durch einen speziellen Brennpunkt der Kombination aus Prüflinse 10 und Standardlinse 26 hindurchtritt.
Die in der Figur 1 gezeigte Prüflinse 10 sei torisch und besitzt zylindrische Brechungskraft, so daß zwei Spannungsmaxima 58 für
jeden Hindurchtritt der Ziellinse 18 durch den zugeordneten axialen Verschiebungsbereich auftreten.
In dem Fall einer Prüflinse 10, die lediglich sphrarische Brecungskraft
besitzt, tritt das Signalmaximum 58 genau dann auf, wenn das optische System fokussiert ist; wenn die Prüflinse jedoch torisch
ist und insbesondere wenn zwei Brechungskräfte (Brennpunkte) nahezu
gleich sind, können die zwei Signalmaxima wechselseitig dergestalt
in Wirkung treten, daß die Lagen der zwei beobachteten Maxima im wesentlichen lediglich kennzeichnend für die Linsenbrechungskräfte
sind und nicht so sehr einen exakt genauen Wert wiedergeben. Jedweder Fehler in dieser Hinsicht liegt jedoch normalerweise innerhalb
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der Toleeanzgrenzen.
Der Schwellenwert und Maximadetektor 50 weist eine herkömmliche
Schaltkreisbauart für das Feststellen des genauen Zeitpunktes auf, zu dem ein Spannungsmaximum 58 auf dem Leiter 48 auftritt, und zwar
solange wie die Spannung über einem vorherbestimmten SchvJellenwert
liegt. Dde vorherbestimmte Schwellenspannung, die durch die punktierten
Linien 60 nach den Fig. 2 und 3 wiedergegeben ist, wird dergestalt ausgewählt, daß die durch die normalen Lichtbedingungen bedingte
Signalspannung und die meisten kleinen Spannungsmaxima bedingt
durch wahllose und unbeabsichtigte elektrische und optische Erscheinungen aus dem Schaltkreis für das Feststellen des Maximums
ausgeschlossen werden. Der Schaltkreis zum Feststellen des Maximums arbeitet in bekannter Weise unter Ausbilden eines Ausgangssignalimpulses
auf dem Leiter 62 jeweils dann, wenn ein Signalmaximum über der Schwellenspannung festgestellt wird. Das dem festgestellten
Maximum entsprechende Signal stimmt im wesentlichen mit dem hierdurch gekennzeichneten Maximum überein.
Der Schaltkreis 56 für das Feststellen des Endes der Bewegung kann
herkömmlichen Aufbau besitzen und ist in der Lage ein Ausgangssignal bezüglich des Endes der Bewegung auf dem Leiter 64 bei den zwei
Spannungen zu erzeugen, die mit dem Extremwerten der axialen Bewegung der Ziellinse 18 übereinstimmen, oder dies kann bei den positiven
oder negativen Maxima der linearen Sägezahnwellenform erfolgen, die einen Hinweis auf die Linsenlage gibt, oder dies kann bei dem
Auftreten eines anderen Charakteristikums erfolgen, das damit
übereinstimmt, daß sich die Linse 18 bei einem extremen Wert der axialen Bewegung desselben befindet.
Das festgestellte Lichtenergiesignal auf dem Leiter 48 und das Linsenlagesignal auf dem Leiter 54 werden beide als Eingangssignale
dem A/D Konverter 52 zugeführt, der nach Empfang eines Umwandelimpulses auf dem Leiter 66 das entsprechende Signal in eine hierzu
koramensurate entsprechende Digitalform umwandelt und die entsprchenden
Digitalsignale dem Eingang eines Digitalcomputers 68 über Leiter 70 zuführt. Das auf dem Leiter 62 vorliegende Signal bezüglich
des festgestellten Maximus wird auf den Eingang der Computer 68 beaufschlagt und dient dazu, den auf dem Leiter 66 auftretenden
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Umwandelimpuls zu erzeugen. Sobald somit jeweils ein Signalmaximum
bezüglibh der Lichtenergie über den vorherbestimmten Schwellenwert hinausgehend festgestellt wird, wird die Signalamplitude des Lichtenergiesignals
in ein Digitalsignal umgewandelt, das dem Computer 68 zugeführt wird. Gleichzeitig wandelt der ümwandelimpuls die
spezielle von dem Ladewandler kommende Spannung in ein Digitalsignal um, das dem Komputer 68 zugeführt wird. Wie erwähnt, ist die auf dem
Leiter 54 vorliegende Spannung proportional zu und kennzeichnend für eine spezielle Brechungskraft der Linse. Sobald somit jeweils eine
Information bezüglich der Maximumamplitude dem Computer 68 zugeführt wird, wird ebenfalls eine Information zugeführt, die einen Hinweis
auf die Brechungskraft der Prüflinse darstellt, die dazu führen würde,
daß das festgestellte Lichtenergiesignal zu diesem Zeitpunkt ein Maximum zeigt.
Bei dem Computer 68 kann es sich um einen beliebigen Digitalcomputer
handeln, der in der Lage ist die eingeführten Werte in der weiter unten beschriebenen Weise zu verarbeiten, bei der hier gezeigten
Ausführungsform ist ein NOVA 1220 Computer angewandt worden, der von
der Data General Corporation, Southboro, Mass., USA, hergestellt wird. Der elektronische Computer 68 enthält ein Programm, das in Übereinstimmung
mit den Vorschriften in der Veröffentlichung "How to Use
the NOVA Computers" der Data General Corporation, hergestellt worden ist.
Das Computer-Programm sieht vor, daß der Computer 68 nur die zwei festgestellten Maxima des Lichtenergiesignals mit der größeren Amplitude
erkennt und speichert. Dies kann dadurch bewerkstelligt werden, daß zunächst alle festgestellten Maxima der Lichtenergie gespeichert
und sodann alle mit Ausnahme der zwei mit der größten Amplitude zurückgewiesen werden, oder der AuswahlVorgang kann kontinuierlich
während des Abtastzyklus eintreten, wobei lediglich die zwei festgestellten Maxima der Lichtenergie mit der größten Amplitude bis zu
einem beliebigen Zeitpunkt während der Arbeitsphase zurückgehalten werden. Dieses Verfahren dient dazu, dassentweder ein oder ζweim
jedoch nicht mehr als zwei Maxima des Lichtenergiesignals in der Lage sind die Brechungskraft bzw. Brechungskräfte der Prüflinsen 10
wiederzugeben, und dient weiterhin dazu alle Maxima von Zufallssignalen auszuschließen, die über den Schwellenwert 60 gegebenenfalls
hinausgehen, jedoch nicht notwendigerweise einen Hinweis auf die
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•mm Tl „*,
Brechungskraft der Prüflinse ergeben, wie z.B. das Maximum 72 in der
Figur 3. Sollte jedoch ein ähnliches Zufallssignal 72' auftreten, wenn die Prüflinse 10 lediglich sphärische Brechungskraft besitzt
und somit lediglich ein echtes Maximum 58 des Lichtenergiesignals aufweist, wie in der Figur 2 dargestellt, ist es zwckmäßig, daß
lediglich ein Signalmaximum erkannt wird.
Somit vergleicht der Computer 68 nach Abschluß einer Abtastphasde
die zwei gespeicherten Signale mit der größten Amplitude, die kennzeichnend
für die Lichtenergiesignale sind und weist das Signal mit der kleineren Größe zurück, wenn die relative Größe zwischen den zwei
Signalmaxima erheblich differiert. Für diese Bestimmung ist bei der
hier erläuterten Ausführungsform ein Größenverhältnis von 2:1 gewählt worden. Mit anderen Worten, wenn die zwei Signalmaxima mit der größten
Größe gegeneinander in der Größe durch ein Verhältnis von größer als 2:1 differieren, wird angenommen, daß lediglich das größere der
beiden kennzeichnend für einen fokussierten Zustand in dem optischen System ist. Wenn jedoch das kleinere der beiden mehr als die Hälfte
der Amplitude des größeren Ausmacht, wird angenommen, daß beide Signalmaxima fokussierende Zustände in dem optischen System wiedergeben
und somit eine Komponente einer zylindrischen Brechungskraft
in der Prüflinse 1O vorliegt. Es versteht sich, daß ein Verhältnis
der Signalgröße, das nicht dem Verhältnis 2:1 entspricht, ausgewählt werden kann in Abhängigkeit von den speziellen angewandten elektrooptischen
System.
In typischer Weise wird die Ziellinse 18 kontinuierlich hin- und hergehend bewegt, und entweder das Einführen det Prüflinse 10
in das optische System oder die manuelle Betätigung eines Schalters, nicht gezeigt, dient über den Computer 68 dazu ein Startsignal auf
dem Leiter 74 auszubilden, das auf den Maximumdetektor 50 beaufschlagt wird. Der Maximumdetektor 50 wird normalerweise außer
Funktion gesetzt und der Startimpuls, der zeitlich so abgestimmt ist, daß derselbe mit dem Impuls für das Ende der Bewegung zusammenfällt,
ermöglicht es, daß der Detektor 50 Signale bezüglich des festgestellten Maximums in den Computer 68 einführt. In ähnlicher
Weise dient das Auftreten des nächsten Impulses bezüglich des Endes der Bewegung dazu, daß die Abtastphase in dem Computer 63 beendet
wird, und es beginnt ein Vergleich der Signalamplitude und es werden weitere Signalverarbeitungsfunktionen ausgeführt.
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Wenn schließlich festgestellt wird, daß das eine oder die beiden festgestellten Maxima des Lichtenergiesignals richtig sind, wird
das entsprechende Signal bezüglich der Linsenbrechungskraft oder die entsprechenden Signale, die gespeichert worden sind, dazu angewandt,
eine Anzeige bezüglich der Brechungskraft der Prüflinse
über die Leiter 7 6 zu ergeben. Die entsprechenden Signale werden einer geeigneten Wiedergabe- und/oder Druckanordnung 78 zugeführt.
Die wiedergegebenen Daten können ausgedrückt werden in Form der Brechungskraft der Linse, ausgedrückt in Dioptrien, in dem entsprechenden
Hauptmeridian oder die Daten können wahlweise wiedergegeben werden als eine Komponente der sphärischen Brechungskraft
und einer (+) oder (-) Komponente der zylindrischen Brechungskraft, wie es für die Differenz zwischen den zwei Brechungskräften kennzeichnend
ist und auf dem Gebiet der ophthalmischen Linsen bekannt ist.
Im Rahmen der Erfindung können Abwandlungen und Modifizierungen
durchgeführt werden; so kannz.B. der Strahlenspalter 40 zwischen der Ziellinse 44 und der Brennebene 20 unter der Voraussetzung angeordnet
werden, daß die Linse 42, die Platte 3 6 und der Detektor 34 sich mit der Ziellinse bewegen. In ähnlicher Weise kann an die
Stelle des Computers 68 auch ein logischer Schaltkreis treten.
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Claims (17)
- PATENTANWALT D-I BERLIN 33 21.6.77MANFREDMIEHE FALKENRIED 4Telefon: (03)1) 8 3119 50Uiplom-thcmikcr Telekom«: INDUSPROP BERLINTelex: O18S443American Optical Corporation z723oOU Southbridge, Mass. 01550, USAAO-27O8Patentansprüche!.'Vorrichtung zum Prüfen der Brechungskraft bzw. Brechungskräften "von Linsen, die gegebenenfalls zylindrische Brechungskraft aufweisen, ge kennzeichnet, durch die Kombination der nachfolgenden Merkmale:a) ein optisches System mit einer optischen Achse, wobei dasselbe eine Station auf der optischen Achse für eine zu prüfende Linse aufweist, eine Reflektionsanordnung an einem Ende des Systems vorliegt, eine Anordnung für das Ausbilden einer speziellen Lichtverteilung an einer Zielstelle auf der optischen Achse für eine Projektion durch das optische System längs der optischen Achse besitzt, das projezierte Licht zurück durch das optische System längs der optischen Achse durch die Reflektionsanordnung reflektiert wird, eine Anordnung für das Fokussieren des projezierten Lichtes an der Reflektionsanordnung und für das erneute Fokussieren des reflektierten Lichtes an der Zielstelle aufweist, und eine Verdunkelung sanordnung mit einer öffnung in derselben auf der optischen Achse vorliegt, die Verdunkelungsanordnung auf der optischen Achse an einer Stelle angeordnet ist, die der Zielstelle optisch äquivalent ist;b) eine Anordnung für das Tragen einer Linse in dem optischen System in der Station,c) eine Anordnung für das Verändern des axialen Abstandsverhältnisses zwischen der Zielstelle und einem anderen Teil des optischen Systems dergestalt, daß das reflektierte Licht an der Zielstelle erneut fokussiert wird, wenn eine Linse in diese Station gebracht wird, das axiale Abstandsverhältnis zwischen der Zielstelle und dem anderen Teil des optischen Systems bei erneutem Fokussieren7Ö9882/Ö8Mdes reflektierten Lichtes an der Zielstelle einen Hinweis auf die Brechungskraft in einem entsprechenden der Hauptmeridiane der Linse ergibt;d) eine Anordnung zum Feststellen des Lichtes, die lediglich denjenigen Teil des Lichtes empfängt, der durch das optische System und die Öffnung der Verdunkelungsvorrichtung reflektiert wird, und ein elektrisches Signal erzeugt, das die Amplitude in Beziehung zu der Intensität des festgestellten Lichtes stellt, die spezielle Verteilung des projezierten Lichtes und die Öffnung jeweils so konfiguriert sind, daß die Intensität des festgestellten Lichtes ein Maximum immer dann aufweist, wenn das reflektierte Licht im wesentlichen an der Verdunkelungsanordnung und der Zielstelle in jedem Hauptmeridian der Linse erneut fokussiert wird, unabhängig, von der Winkelorientierung des Hauptmeridians, sowie ein einziges Maximum vorliegt, wenn die Linse in der Station lediglich sphärische Brechungskraft besitzt und zwei Maxima voriegen, wenn die Linse zusätzlich zylindrische Brechungskraft besitzt, unde) eine an die das Licht feststellende Anordnung angekoppelte Anordnung, die auf wenigstens das Lichtintensitätssignal anspricht, unter Anzeigen der Brechungskräfte der entsprechenden Hauptmeridiane einer in der Station angeordneten Linse als eine Funktion des Auftretens der Maxima der festgestellten Lichtintensität relativ zu dem axialen Abstandsverhältnis zwischen dem anderen Teil des optischen Systems und der Zielstelle.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung, die die spezielle Lichtverteilung ergibt, eine Lichtquelle und Linsenanordnung für das Fokussieren der von der Lichtquelle kommenden Lichtstrahlen in ein rundes Beugungsbild an der Zielstelle aufweist, das Beugungsbild die spezielle Verteilung des Lichtes aufweist.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Laser ist, der einen gerichteten Lichtstrahl aussendet und die Linsenanordnung eine Ziellinse aufweist, durch die der gerichtete Laserstrahl hindurchtritt, das Beugungsbild an dem Brennpunkt der Ziellinse ausgebildet wird.709862/0801272850Q
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziellinse längs der optischen Achse verschiebbar ist, woduch die Zielstelle längs der optischen Achse relativ zu dem anderen Teil des optischen Systems bewegt wird.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß die Verdunkelungsanordnung und die Zielstelle axial im Abstandsverhältnis gegenüber der Reflektionsanordnung längs der optischen Achse vorliegen, das axiale Abstandsverhältnis der Verdunkelung sanordnung größer als das axiale Abstandsverhältnis der Ziellage ist, wodurch das reflektierte Licht durch die Ziellage vor dem Loch in der Verdunkelungsanordnung hindurchtritt, an der optischen Achse zwischen der Zielstelle und der Verdunkelungsanordnung eine Linsenanordnung vorliegt für das Fokussieren des reflektierten Beugungsbildes an der optischen Achse an der Verdunkelungsanordnung .
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung die Ziellinse für das Richten des reflektierten Lichtes und eine Objektlinsenanordnung aufweist, die zwischen der Ziellinse und der Verdunkelungsanordnung vorliegt zwecks Abbilden der Ziellage in der Verdunkelungsanordnung.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlenspalter an der optischen Achse des optischen Systems zwischen der Ziellinse und der Objektlinse vorliegt, der von dem Laser ausgesandte gerichtete Lichtstrahl auf den Strahlenspalter auffällt zwecks Einführen in das optische System längs der optischen Achse.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ziellinse längs der optischen Achse verschiebbar ist, wodurch die Ziellage längs der optischen Achse relativ zu der Prüflinse bewegt wird.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strahlenspalter auf der optischen Achse des optischen Systems zwischen der Ziellinse und der Verdunkelungsanordnung vorliegt, der von dem Laser ausgesandte gerichtete Lichtstrahl auf den Strahlenspalter auffällt zwecks Einführen des optischen Systems längs der optischen Achse.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung der Verdunkelungsanordnung kreisförmig ist.
- 11 Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die spezielle Lichtverteilung kreisförmig und koaxial bezüglich der optischen Achse des optischen Systems ist.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der kreisförmigen Öffnung ein Nadelloch ist, das praktisch gleich der kleinsten Abmessung des reflektierten Lichtes an der Verdunkelungsanordnung ist.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in der Verdunkelungsanordnung kreisförmig ist und einen Durchmesser besitzt, der kleiner als die kleinste Abmessung des reflektierten Lichtes an der Verdunkelungsanordnung ist.
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung vorliegt, die auf das veränderliche axiale Abstandsverhältnis zwischen der Ziellage und dem Teil des optischen Systems für das Ausbilden eines einen Hinweis hirauf gebenden elektrischen Signals anspricht, das elektrische Signal kennzeichnend für die Brechungskraft einer in der Station angeordneten Linse ist, wenn das reflektierte Licht an der Zielstelle erneut fokussiert wird, die die Brechungskraft angebende Anordnung weiterhin auf das die Brechungskraft kennzeichnende Signal anspricht, das während der Maxima der Lichtintensitätssignale7098S27ÖÖ01~5~ 272850Üauftritt, wodurch praktisch die Brechungskraft der entsprechenden
Hauptmeridane einer in der Station angeordneten Linse direkt angegeben wird. - 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Brechungskraft der Linse anzeigende Anordnung
lediglich auf Lichtintensitätssignale anspricht, die über einem
vorherbestimmten Schwellenwert der Amplitude liegen. - 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die die Brechungskraft der Linse anzeigende Anordnung
auf nicht mehr als zwei Maxima des Lichtintensitätssignals größter Größe anspricht. - 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch qekennzeichn et , daß die die Brechungskraft der Linse anzeigende Vorrcihtung weiterhin auf lediglich das Maximum des Lichtintensitätssignals
größter Größe anspricht, wenn die relative Größe zwischen den zwei Signalmaxima erheblich differiert.709882/0801
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/703,492 US4090790A (en) | 1976-07-08 | 1976-07-08 | Apparatus for testing the refractive power(s) of lenses |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2728500A1 true DE2728500A1 (de) | 1978-01-12 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772728500 Withdrawn DE2728500A1 (de) | 1976-07-08 | 1977-06-22 | Vorrichtung zum pruefen der brechungskraft bzw. brechungskraefte von linsen |
Country Status (7)
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---|---|
US (1) | US4090790A (de) |
JP (1) | JPS537256A (de) |
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CA (1) | CA1078170A (de) |
DE (1) | DE2728500A1 (de) |
FR (1) | FR2357879A1 (de) |
GB (1) | GB1554352A (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2925951A1 (de) * | 1978-06-28 | 1980-01-10 | Humphrey Instruments Inc | Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung eines optischen instruments |
DE3047648A1 (de) * | 1979-12-19 | 1981-09-17 | Tokyo Kogaku Kikai K.K., Tokyo | Projizierendes linsenmessinstrument |
DE3116671A1 (de) * | 1980-04-28 | 1982-04-01 | Tokyo Kogaku Kikai K.K., Tokyo | Instrument zum automatischen bestimmen der kennwerte eines optischen systems |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4275964A (en) * | 1979-05-18 | 1981-06-30 | Rodenstock Instruments Corporation | Apparatus and method for determining the refractive characteristics of a test lens |
US4696569A (en) * | 1985-04-11 | 1987-09-29 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Method of measuring spherical aberration and apparatus therefor |
US5355210A (en) * | 1991-12-20 | 1994-10-11 | Rotlex Optics Ltd. | Method and apparatus for measuring optical properties of optical devices |
US5684576A (en) * | 1995-07-27 | 1997-11-04 | Nidek Co., Ltd. | Lens meter |
US6671039B2 (en) * | 2000-06-22 | 2003-12-30 | Hoya Corporation | Spectacle lens image sensing processing apparatus and spectacle lens positioning method |
US20030053027A1 (en) * | 2001-04-16 | 2003-03-20 | Sarver Edwin J. | Subjective refraction by meridional power matching |
US7014325B2 (en) * | 2003-01-30 | 2006-03-21 | Hubbs Machine & Manufacturing Inc. | Displacement process for hollow surveying retroreflector |
US7719668B2 (en) * | 2005-03-03 | 2010-05-18 | The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services | Confocal fiber-optic laser device and method for intraocular lens power measurements |
CN102384837A (zh) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 成都易生玄科技有限公司 | 缩聚镜及缩聚镜为主体的集成缩聚功能单元的检测方法 |
US10557773B2 (en) | 2016-05-18 | 2020-02-11 | Jand, Inc. | Fixtureless lensmeter system |
US10036685B2 (en) | 2016-05-18 | 2018-07-31 | Jand, Inc. | Fixtureless lensmeter and methods of operating same |
US11300479B2 (en) * | 2017-06-28 | 2022-04-12 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas | Device for determining the optical power of lenses and measurement method |
US11488239B2 (en) | 2019-08-26 | 2022-11-01 | Warby Parker Inc. | Virtual fitting systems and methods for spectacles |
KR20230002738A (ko) | 2020-04-15 | 2023-01-05 | 와비 파커 인코포레이티드 | 참조 프레임을 사용하는 안경용 가상 시착 시스템 |
KR20230026421A (ko) | 2020-06-17 | 2023-02-24 | 와비 파커 인코포레이티드 | 동공 거리 측정 시스템 및 방법과 그 용도 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1204030A (en) * | 1916-07-14 | 1916-11-07 | Bausch & Lomb | Lens centering and measuring instrument. |
DE1001020B (de) * | 1955-01-13 | 1957-01-17 | Rollei Werke Franke Heidecke | Optisches Pruef- und Messgeraet |
US3323417A (en) * | 1962-04-10 | 1967-06-06 | Polaroid Corp | Testing apparatus for optical lenses |
GB1368819A (en) * | 1970-12-04 | 1974-10-02 | Nippon Kogaku Kk | Automatic focusing device |
US3768910A (en) * | 1972-05-25 | 1973-10-30 | Zygo Corp | Detecting the position of a surface by focus modulating the illuminating beam |
JPS5334907B2 (de) * | 1974-06-28 | 1978-09-22 |
-
1976
- 1976-07-08 US US05/703,492 patent/US4090790A/en not_active Expired - Lifetime
-
1977
- 1977-06-22 DE DE19772728500 patent/DE2728500A1/de not_active Withdrawn
- 1977-06-28 CA CA281,558A patent/CA1078170A/en not_active Expired
- 1977-07-04 FR FR7720451A patent/FR2357879A1/fr active Granted
- 1977-07-04 AU AU26716/77A patent/AU503729B2/en not_active Expired
- 1977-07-06 JP JP8004277A patent/JPS537256A/ja active Pending
- 1977-07-08 GB GB28830/77A patent/GB1554352A/en not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2925951A1 (de) * | 1978-06-28 | 1980-01-10 | Humphrey Instruments Inc | Verfahren und vorrichtung zur kalibrierung eines optischen instruments |
DE3047648A1 (de) * | 1979-12-19 | 1981-09-17 | Tokyo Kogaku Kikai K.K., Tokyo | Projizierendes linsenmessinstrument |
DE3116671A1 (de) * | 1980-04-28 | 1982-04-01 | Tokyo Kogaku Kikai K.K., Tokyo | Instrument zum automatischen bestimmen der kennwerte eines optischen systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1078170A (en) | 1980-05-27 |
AU2671677A (en) | 1979-01-11 |
JPS537256A (en) | 1978-01-23 |
FR2357879A1 (fr) | 1978-02-03 |
AU503729B2 (en) | 1979-09-20 |
US4090790A (en) | 1978-05-23 |
FR2357879B1 (de) | 1981-09-18 |
GB1554352A (en) | 1979-10-17 |
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