DE2913001A1

DE2913001A1 - Phoropter und linsensatz fuer ein instrument zur bestimmung der augenrefraktion

Info

Publication number: DE2913001A1
Application number: DE19792913001
Authority: DE
Inventors: Edward Bernard Rybicki
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1978-04-07
Filing date: 1979-03-31
Publication date: 1980-03-06
Also published as: AU521562B2; CA1112924A; BR7902138A; GB2018461B; NL7902639A; GB2018461A; CH642530A5; AU4562779A; JPS54139745A; FR2421592B1; US4215919A; HK18085A; FR2421592A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Phoropter nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs so-wie einen Linsensatz für ein Instrument zur Berstimmung der Augenrefraktion, insbe-sondere für einen derartigen Phoropter.

Phoropter sind allgemein bekannte ophthalmologische Geräte welche zur Bestim-mung der Augenrefraktion verwendet werden und dazu dienen die zum Ausgleich ei-ner Fehlsichtigkeit eines Patienten notwendige Stärke der Korrekturgläser zu bestim-men. Der Phoropter enthält bei einer typischen Ausgestaltung ein rechtes und ein lin-kes Magazin, von denen jedes die Bedienungsperson in die Lage versetzt, verschie-dene Korrekturlinsen hintereinander vor dem entsprechenden Auge der zu untersu-chenden Person und mit diesem fluchtend anzuordnen. Die beiden Magazine sind gleichartig ausgebildet und enthalten jeweils eine Reihe von sphärischen Linsen und eine Reihe von zylindrischen Linsen. Die sphärischen Lin-sen und die zylindrischen Linsen sind herkömmlicherweise auf je einem Paar von Scheiben angebracht. In jedem der Scheibenpaare enthält eine Scheibe Linsen mit einer stufenweise zunehmenden schwachen Brechkraft und die andere Scheibe ent-sprechende Linsen mit einer starken Brechkraft. Auch bei den Linsen mit starker Brechkraft nimmt diese stufenweise zu, wobei die Zunahme der Brechkraft pro Stufe üblicherweise zumindest so groß ist, wie die größte Brechkraft der entsprechenden Linse mit schwacher Brechkraft zuzüglich der bei den Linsen mit schwacher Brech-kraft verwendeten Stufe für die Brechkraftzunahme. Die Bedienungsperson kann die einzelnen Scheiben so drehen, daß jeweils eine Linse der Scheibe vor das Auge der zu untersuchenden Person zu liegen kommt. Bei alten Konstruktionen von Phorop-tern, wie beispielsweise bei Probierglas-Sätzen konnte die Bedienungsperson die spezielle Kombination der Linsen auswählen, die sie vor dem Auge der zu untersu-chenden Person anordnen wollte. Jede Linse war derart ausgebildet, daß sie eine spezielle Brechkraft aufwies, gleichgültig ob die Linse allein oder in Kombination mit einer oder mehrerer anderen Linsen verwendet wurde. Wenn beispielsweise eine Brechkraft vom + 6,50 dpt Zylinder erwünscht war, wählte die Bedienungsperson ei-ne sphärische Linse mit + 6,0 dpt und eine Zylinderlinse mit + 0,5 dpt. Bei Linsenrei-hen dieser bekannten Vorrichtungen versuchte der Konstrukteur den Fehler bei jeder spezieller Linsenkombination minimal zu halten, da jede Linse, beispielsweise die + 0,25 dpt Zylinderlinse jedes Mal dann gebraucht wurde, wenn von der Bedienungs-person ein Zylinder mit 0,25 dpt benötigt wurde. Bei den durchschnittlichen Probier-glassätzen gibt es über 3 000 Linsenkombinationen, bei denen die 0,25 dpt Zylinder-linse verwendet werden kann. Da die einzige Möglichkeit zur Korrektur additiver Feh-ler die Bezugnahme auf eine Vergleichstabelle war, welche alle möglichen Linsenpermutationen erfasste, versuchte der Konstruk-teur den bei einer Kombination von Linsen entstehenden Fehler für jede mögliche Kombination der Serie minimal zu halten.

Die im folgenden verwendete Bezeichnung "additive Fehler" bezieht sich auf die Dif-ferenz zwischen der tatsächlichen von einer Linsenkombination erzeugten Brechkraft bezüglich der Zylinderwirkung und der errechneten Brechkraft, die nach der Summe der Brechkräfte der einzelnen Zylinderlinsen in der Kombination zu erwarten wäre. Mit der Bezeichnung "signifikanter additiver Fehler" wird im Rahmen dieser Anmel-dung der Fall bezeichnet, bei dem der additive Fehler größer ist als 0,1 dpt.

Bei der zunehmenden Weiterentwicklung und Ausgestaltung der Phoropter wurden die Scheiben, welche die Linsen mit schwacher Brechkraft erhielten mechanisch mit den Scheiben gekoppelt, welche die Linsen mit starker Brechkraft enthielten. Dies er-möglichte es der Bedienungsperson in einer einzigen Steuerung die dem Auge dar-gebotene Brechkraft der sphärischen Linsen und in entsprechender Weise durch ei-nen einzigen Steuervorgang die dem Auge dargebotene Brechkraft der Zylinderlin-sen zu variieren. Die Möglichkeiten für die Linsenkonstruktionen werden hierdurch bei diesen Geräten noch weiter eingeengt, da die mechanische Kopplung Zylinderlin-sen es verhinderte, daß die Bedienungsperson persönlich individuelle Linsenkombi-nation auswählen konnte.

In der US-PS 1 455 457 aus dem Jahre 1923 ist ein Linsensatz beschrieben, bei dem die additiven Fehler minimiert sein sollen, wenn mehr als eine Linse verwendet ist. Dieses Patent beschreibt die Nachteile des Standes der Technik und verweist auf die Wichtigkeit, bei der Kombinationen von Linsen den Fehlerbetrag zu minimieren. Der

Linsensatz ist weder so konstruiert, daß er die geringste Anzahl von Fehlern schafft noch daß er im vorhinein Kombinationen angibt, die einen signifikaten Fehler aufwei-sen.

Das US-Patent 2 266 797 aus dem Jahre 1941 beschreibt eine frühe Konstruktion ei-nes Phoropters, bei dem keine mechanische Kopplung zwischen der Scheibe für die Linsen mit schwacher Brechkraft und der Scheibe für die Linsen mit starker Brech-kraft bestand. Das Patent beschreibt desweiteren die Art und Weise, mit der die Lin-sen unterschiedlicher Brechkraft in den einzelnen Scheiben kombiniert werden, um die von der Bedienungsperson jeweils erwünschte Gesamtbrechkraft zu erhalten. Das beschriebene Patent stellt sich zwar die Aufgabe "einen kooperativ zusammen-wirkenden Linsensatz zu schaffen, der bezüglich der Krümmungen, Dicken, Abstän-de zwischen den Linsen der Gruppen und Lage der Linsen zu dem Auge berechnet ist". Das Patent gibt jedoch keine Angaben über den Linsensatz selbst oder über den Weg oder die Mittel diesen zu bestimmen.

In dem American Journal of Optometry and Physiological Optics, Band 52, Seiten 533 bis 540 (August 1975) ist ein Vortrag beschrieben, der im Dezember 1974 bei der jährlichen Versammlung der American Academy of Optometry gehalten wurde, und den Titel trägt "Additive Lens Systems in Eye Refractors". Der Artikel befasst sich mit dem in dem US-Patent 1 455 457 beschriebenem Linsensatz und stellt fest, daß dieser Satz nur für eine Kombination aus zwei Linsen richtig ist. Der Artikel be-merkt desweiteren, daß zusätzliche Linsen zu einem additiven Fehler von über 0,5 dpt führen können. Der Artikel kommt zu dem Schluß, daß ein programmierter Tisch-rechner, ein computergesteuerter Phoropter oder ein Mikrocomputer benötigt wer-den, um dem zu untersuchenden Auge eine Mehrzahl von Linsen anzubieten, bei de-nen kein additiver Fehler auftritt, oder um die tatsächliche Gesamtbrechkraft der jeweils ver-wendeten Linsen zu berechnen, wenn ein Brillenrezept ausgeschrieben werden soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Phoropter anzugeben bzw. einen Linsensatz für ein Instrument zur Bestimmung der Augenrefraktion zu schaffen, das reguläre additive Fehler aufweist um nicht additive Kombinationen zur Korrektur additiver Fehler zu ermöglichen, so daß die vorbe-schriebenen Schwierigkeiten überwunden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsge-mäß in einem Phoropter nach dem Gegenstand des Hauptanspruches gelöst. Beson-ders vorteilhafte Weiterbildungen desselben sind in den Unteransprüchen beschrie-ben. Ein Linsensatz für ein Instrument zur Bestimmung der Augenrefraktion, insbe-sondere für einen Phoropter, welcher zur Lösung der gestellten Aufgabe dient, ist in dem Anspruch 12 beschrieben.

Mit der Erfindung wird ein Linsensatz zur Verwendung in einem Phoropter geschaf-fen, bei dem signifikante additive Fehler nur bei vorhersehbaren Linsenkombinatio-nen auftreten.

Der erfindungsgemäße Linsensatz bewirkt ferner, daß der additive Fehler von jeder Kombination von Zylinderlinsen für alle sphärischen Linsen der Scheibe mit starker Brechkraft einschließlich der Platte mit der Brechkraft Null der gleiche ist.

Es gelingt mit der Erfindung das irreguläre Auftreten additiver Fehler zu verhindern, wenn Linsen verwendet werden, die in einem Abstand von der Bezugsebene ange-ordnet sind oder wenn mehr als zwei Linsen miteinander kombiniert werden. Eine Korrektur der signifikanten additiven Fehler wird durch nicht additive Linsenauswahl möglich.

Bei dem erfindungsgemäßen Linsensatz und dem mit diesem ausgestatteten Pho-ropter sind Singletlinsen verwendet. Wenn alle in der Bezugsebene dargebotenen Linsen, die im folgenden als die A-Linsen bezeichnet werden aus dem gleichen Glas bestehen, die gleiche Dicke haben, eine Oberfläche mit jeweils gleichem Radius ha-ben und gleiche Abstände zu der nächsten Linse der Kombination aufweisen, ändert sich der additive Fehler, für eine Kombination aus drei oder mehr Linsen nicht, wenn die A-Linse der Kombinationen ausgetauscht wird. Wenn die A-Linsen auch den Wert Null für die Brechkraft enthalten sollen, muß die hierfür vorgesehene Linse die glei-chen Erfordernisse wie die anderen A-Linsen erfüllen. Da der Betrag der signifikan-ten additiven Fehler trotz einem Austausch in den A-Linsen unverändert bleibt, wird die Anzahl der zu berechnenden oder benötigten unterschiedlichen Korrekturen bei den insgesamt möglichen Linsenkombinationen um einen Faktor verringert, der gleich der Anzahl der A-Linsen ist. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß der kon-stante Radius der A-Linsen unendlich ist. Dennoch wird einer planen Oberfläche der Vorzug gegeben, da diese die Probleme auf ein Minimum reduziert, die bei der Her-stellung einer Linse auftreten deren Brechkraft Null ist.

Bei einem Phoropter, der sphärische Linsen mit geringer Brechkraft, sphärische Lin-sen mit starker Brechkraft, Zylinderlinsen mit schwacher Brechkraft und Zylinderlin-sen mit starker Brechkraft enthält, die jeweils in einer drehbaren Scheibe gehaltert sind, um eine ausgewählte Linse aus jeder Linsengruppe jeweils vor das Auge der zu untersuchenden Person zu bringen, erhält man die bevorzugte Ausführungsform, wenn die Scheibe mit den sphärischen Linsen starker Brechkraft in der Bezugsebene angeordnet ist und einen Linsensatz mit Linsen identischer Mitteldicke, gleichem Glas und einer planen Oberfläche auf der von dem zu untersuchenden Au-ge abgekehrten Seite aufweist. Ein derartiger Linsensatz liefert einen identischen Fehler für jede Kombination aus Zylinderlinsen bei jeder Lage der Scheibe für die sphärischen Linsen mit starker Brechkraft.

Der Radius der dem Auge zugekehrten Flächen muß für jede Linse einzeln bestimmt werden, und zwar unter Berücksichtigung des Abstandes der Linse von dem Auge und der erwünschten Brechkraft. Die Radien für alle in einer Scheibe befindlichen Linsen sind zwar nicht konstant, sie stehen jedoch in einer Beziehung zueinander, da der Abstand, die Dicke und der Brechungsindex für alle Linsen in dieser Scheibe identisch sind. Wenn der erfindungsgemäße Linsensatz in einen Phoropter eingebaut ist, werden die bei dem Stand der Technik auftretenden additiven Zylinderfehler bei einem Phoropter mit zwölf Stellungen der Scheibe für sphärische Linsen mit starker Brechkraft um einen Faktor von 12 herabgesetzt und man erhält eine 100 %-ige Vor-hersehbarkeit bezüglich des Auftretens signifikanter additiver Fehler, da jede Lage der Scheibe mit sphärischen Linsen starker Brechkraft zu identischen Fehlern führt.

Die Zeichnung verdeutlicht schematisch die Lage der verschiedenen Linsen in einem Phoropter, der mit dem erfindungsgemäßen Linsensatz ausgestattet ist.

In Fig. 1 sind die Linsen mit I bezeichnet, die zu der Scheibe der sphärischen Linsen mit starker Brechkraft gehören. Diese Linsen haben unterschiedliche Radien, wie mit R[tief]1.1 bis R[tief]1.12 angedeutet. Diejenigen Linsen sind mit II bezeichnet, die in der Scheibe für die sphärischen Linsen schwacher Brechkraft angeordnet sind. Diese Linsen haben die Radien R[tief]2.1 bis R[tief]2.12. In entsprechender Weise sind die Zylinderlinsen mit III bezeichnet, welche in der

Scheibe für die Zylinderlinsen mit starker Brechkraft angeordnet sind und die mit R[tief]3.1 bis R[tief]3.12 bezeichneten Radien aufweisen. Die Linsen IV gehören schließlich zu der Scheibe für die Zylinderlinsen mit schwacher Brechkraft, welche die Radien R[tief]4.1 bis R[tief]4.6 aufweisen. Bei Phoroptern sind vielfach Zusatz-scheiben vorgesehen, welche spezielle optische Elemente zur Durchführung be-stimmter Tests während der Augenrefraktion aufnehmen. Diese optischen Elemente sind durch die Linse V angedeutet, zu der vorzugsweise eine sphärische Hilfslinse mit einer Brechkraft von 0,125 dpt gehört. Die Linsen V haben die Radien R[tief]5.1 bis R[tief]5.2. Phoropter enthalten vielfach ein Fenster VI, welches dazu dient, Schmutz und Staub von dem im Inneren gelegenen Mechanismus und den optischen Flächen fernzuhalten. Die Abstände der dem zu untersuchenden Auge abgekehrten optischen Flächen der verschiedenen Elemente von der Bezugsebene sind mit D1 bis D5 für die Zylinderlinsen schwacher Brechkraft, für die Zylinderlinsen starker Brechkraft, die Hilfslinsen, die sphärischen Linsen mit schwacher Brechkraft und die sphärischen Linsen mit starker Brechkraft bezeichnet. Der Abstand von der Bezugs-ebene zu dem Fenster und zu dem Auge der zu untersuchenden Person sind mit D6 und D7 bezeichnet. Alle Linsen einschließlich des Fensters und der Hilfslinsen beste-hen aus einem Glas mit einem Brechungsindex von 1,523, einer Abbe´schen Zahl von 58,6 und einer Dicke von 1,6 mm. Der Brechungsindex der Linsen kann um Plus-minus 0,0005, variieren, die Abbe´sche Zahl um Plusminus 0,5 und die Dicke (mit Ausnahme der der Hilfslinse) um Plusminus 0,2 mm. In den Scheiben für sphärische Linsen mit schwacher Brechkraft, für Zylinderlinsen mit starker Brechkraft, für Zylin-derlinsen mit schwacher Brechkraft und in der Hilfsscheibe wird der Brechkraftwert Null durch eine leere Öffnung gebildet, während dieser Brechkraftwert bei der Schei-be für die sphärischen Linsen mit starker Brechkraft durch eine plan- parallele Platte aus dem gleichen Glas und mit der gleichen Dicke wie die Linsen ge-bildet wird. Der Radius dieser Platte kann als unendlich bezeichnet werden und ist als solcher in der folgenden Tabelle wiedergegeben. Diejenigen Stellungen der Scheiben, bei denen eine Brechkraft Null herrscht, werden durch einen Radius Null angedeutet, da dort kein Glas vorhanden ist. Da alle Linsen eine identische Mittel-dicke von 1,6 mm aufweisen, sind die Abstände zwischen den Linsen benachbarter Scheiben identisch und zwar unabhängig davon, welche Linse in der einzelnen Scheibe gerade dem Auge vorgesetzt ist. Für den Linsensatz, der die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung bildet, ist S1= 2,368 mm, S2 = 2,877 mm, S3 = 2,368 mm und S4 = 2,368 mm. Für die aus der Zeichnung ersichtlichen Abstände D1 bis D7 ergeben sich folgende Werte: D1 = 17,981 mm, D2 = 14,013 mm, D3 = 9,536 mm, D4 = 5,568 mm, D5 = 1,6 mm, D6 = 1,57 mm und D7 = 14,27 mm. Die folgende Tabelle I gibt den Brechkraft-Ablesewert, die tatsächliche Brechkraft, den berechne-ten Radius und den tatsächlichen Radius der variierten Oberfläche für jede Linse in den entsprechenden Scheiben I bis IV und für die eine Linse in der Zusatzscheibe V wieder. Diejenigen Radien, die sowohl bei den berechneten und als auch bei den tat-sächlichen Werten mit 0,00 wiedergegeben werden, entsprechen leeren Öffnungen in den entsprechenden Scheiben. Die Linse mit dem Radius R[tief]3.7 hat auf beiden Seiten ebene Oberflächen, entsprechend dem angegebenen und dem tatsächlichen Radius unendlich. Alle Radien sind in Millimetern angegeben, wobei ein Minus-Zei-chen besagt, daß es sich um eine Zerstreuungslinse handelt, d.h. um eine Linse, die auf der dem zu untersuchenden Auge zugekehrten Seite konkav ist.

T A B E L L E I

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Scheibe I sphärische Linsen mit starker Brechkraft

Stellung Nr. Ablesewert tatsächli- berechneter tatsächli-

für Brechkraft che Brech- Radius cher Radius

kraft

1 [hoch]R1.1 -18.000 -18.000 -29.05556 -29.056

2 1.2 -15.000 -15.000 -34.86667 -34.867

3 1.3 -12.000 -12.000 -43.58333 -43.583

4 1.4 -9.000 -9.000 -58.11111 -58.111

5 1.5 -6.000 -6.000 -87.16667 -87.167

6 1.6 -3.000 -3.000 -174.33333 -174.333

7 1.7 0.0 0.0 unendlich unendlich

8 1.8 3.000 3.000 174.33333 174.333

9 1.9 6.000 6.000 87.16667 87.167

10 1.10 9.000 9.000 58.11111 58.111

11 1.11 12.000 12.000 43.58333 43.583

12 1.12 15.000 15.000 34.86667 34.867

Scheibe II sphärische Linsen mit schwacher Brechkraft

1 [hoch]R2.1 -1.000 -1.003 -521.21209 -521.212

2 2.2 -0.750 -0.752 -695.54543 -695.545

3 2.3 -0.500 -0.501 -1044.21209 -1044.212

4 2.4 -0.250 -0.250 -2090.21209 -2090.212

5 2.5 0.0 0.0 0.0 0.0

6 2.6 0.250 0.250 2093.78791 2093.788

7 2.7 0.500 0.499 1047.78791 1047.788

8 2.8 0.750 0.748 699.12124 699.121

9 2.9 1.000 0.997 524.78791 524.788

10 2.10 1.250 1.245 420.18791 420.188

11 2.11 1.500 1.492 350.45457 350.455

12 2.12 1.750 1.740 300.64505 300.645

T A B E L L E I

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Scheibe III Zylinderlinsen mit starker Brechkraft

Stellung Nr. Ablesewert tatsächli- berechneter tatsächli-

für Brechkraft che Brech- Radius cher Radius

kraft

1 [hoch]R3.1 0.0 0.0 0.0 0.0

2 3.2 0.750 0.743 703.53797 703.538

3 3.3 1.500 1.474 354.87131 354.871

4 3.4 2.250 2.192 238.64909 238.649

5 3.5 3.000 2.897 180.53797 180.538

6 3.6 3.750 3.590 145.67131 145.671

7 3.7 4.500 4.272 122.42686 122.427

8 3.8 5.250 4.942 105.82369 105.824

9 3.9 6.000 5.601 93.37131 93.371

10 3.10 6.750 6.250 83.68612 83.686

11 3.11 7.500 6.887 75.93797 75.938

12 3.12 8.250 7.515 69.59858 69.599

Scheibe IV Zylinderlinsen mit schwacher Brechkraft

1 [hoch]R4.1 0.0 0.0 0.0 0.0

2 4.2 0.125 0.125 4192.27990 4192.280

3 4.3 0.250 0.249 2100.27990 2100.280

4 4.4 0.375 0.373 1402.94657 1402.947

5 4.5 0.500 0.496 1054.27990 1054.280

6 4.6 0.625 0.619 845.07990 845.080

Zusatz-Scheibe V sphärische Linse

1 [hoch]R5.1 0.0 0.0 0.0 0.0

2 5.2 0.125 0.125 4187.86317 4187.86317

Ein Phoropter, bei dem der Linsensatz die vorstehend angegebenen Werte aufweist zeigt bei Fernpunktmessungen (6,1 m bzw. 20 Fuß) eine Abweichung von den be-zeichneten additiven Brechkräften lediglich an den aus Tabelle II ersichtlichen Stel-len. Korrekturen eines Zylinders von + 0,125 dpt für diese Abweichungen der be-zeichneten Brechkraft der Zylinderlinsen werden durch eine Änderung der Brechkraft der Zylinderlinsen für diejenigen Stellungen der Scheibe für spährischen Linsen einer schwachen Brechkraft durchgeführt, welche eine negative Brechkraft aufweisen. Wenn beispielsweise die Brechkraft der Zylinderlinsen 8,25 dpt beträgt und die Scheibe II für die sphärischen Linsen geringer Brechkraft die Stellung 1 (- 1,00 dpt) und die Zusatzscheibe V die Stellung 2 (+ 0,125 dpt) einnimmt, d.h. wenn die ent-sprechenden Linsen auf der Testachse sind, würde eine Korrektur durch Erhöhung der Brechkraft der Zylinderlinsen von 8,25 auf 8,38 vorgenommen werden. In ent-sprechender Weise würde für diejenigen Stellungen der Scheibe II, bei denen die sphärischen Linsen eine Brechkraft von Null oder größer haben, die Brechkraft der Zylinderlinsen um 0,125 dpt verringert werden. Wenn beispielsweise die Brechkraft der Zylinderlinsen 6,63 dpt beträgt, auf der Scheibe II für sphärische Linsen mit schwacher Brechkraft die Stellung 9 (+ 1,00 dpt) und auf der Zusatzscheibe V die Stellung 1 (0,0 dpt) eingenommen ist, d.h. wenn die entsprechenden Linsen sich auf der Testachse befinden, würde man eine Korrektur durch Reduzierung der Brechkraft der Zylinderlinsen von 6,63 auf 6,50 durchführen. Wenn die Linsenkombinationen für die Fernpunktuntersuchungen in der oben beschriebenen Weise abgeglichen sind, beträgt der Fehler für jede Kombination der Zylinderlinsen und der sphärischen Lin-sen weniger als Plusminus 0,10 dpt Zylinderwirkung. Für diejenigen Kombinationen, für welche die Korrektur vorgenommen wurde, wird der Fehler praktisch auf Werte unter 0.075 dpt reduziert. Da die Abweichungen bzw. Fehler für jegliche Stellung der Scheibe I für die sphärischen Linsen starker Brechkraft die gleichen sind wie bei jeglicher anderen Stellung dieser Scheibe, wird der für die Lage 7 der Schei-be I - bei der die Brechkraft Null ist - gewonnene Abgleich für alle anderen Stellun-gen dieser Scheibe verwendet.

Die Tabelle III zeigt den Fehlerbereich bei Nahpunktuntersuchungen (Abstand 40,64 cm bzw. 16 Inch) für alle Kombinationen der Scheibe III für die Zylinderlinsen starker Brechkraft und der Scheibe IV für die Zylinderlinsen schwacher Brechkraft mit der Scheibe II für die sphärischen Linsen geringer Brechkraft und der Zusatzscheibe V, wenn die Scheibe I für die sphärischen Linsen großer Brechkraft auf einen Brech-kraftwert von Null, d.h. auf die Stellung 7 eingestellt ist. Man erkennt aus Tabelle III, daß die Anzahl der mit einem Fehler behafteten Kombinationen und der Betrag der Fehler bei diesen Kombinationen wesentlich größer ist als die additiven Fehler, die bei einer Untersuchung im Fernpunkt auftreten.

Nach dem Abgleich lässt sich der Fehler in der Brechkraft der Zylinderlinsen auf we-niger als 1/10 einer Dioptrie für nahezu alle Zylinderlinsen-Kombinationen mit Aus-nahme einiger weniger verringern. Die Zylinderlinsen-Kombinationen nach dem Ab-gleich sind in Tabelle IV wiedergegeben, wobei der jeder Kombination zugeordnete Fehlerbereich angegeben ist. Es ist hervorzuheben, daß lediglich diejenigen Kombi-nationen mit sehr großen Brechkräften (über 8,25 dpt Zylinderwirkung) zu einem Fehler nur Nahpunkt-Untersuchungen führen, da es nicht möglich ist, den jeweils notwendigen wesentlichen Zuwachs durch einen Abgleich zu schaffen, weil die maxi-male Zylinderwirkung von jeder Kombination bei 8,75 dpt liegt. Dies erklärt den er-heblichen Fehler in der Zylinderwirkung an der genannten Stelle von Tabelle IV nach Vornahme des Abgleichs. Tabelle V zeigt Ort und Art des Abgleichs für die Brech-kraft der Zylinderlinsen, welche für jede Kombination der Zylinderlinsen benötigt ist. Diese Abgleiche können für jede Kombination durchgeführt werden, für die ein Ab-gleich notwendig ist, und in derselben Weise vorgenommen werden wie die beschrie-benen Abgleiche bei den negativen Brechkräften der sphärischen Linsen für die Fernpunkt-Untersuchung.

Tabelle VI zeigt den Fehlerbetrag für die Brechkraft der Zylinderlinsen bei Nahpunkt-Untersuchungen und gibt den genauen Betrag des Fehlers für die Brechkraft der sphärischen Linsen und des Fehlers für die Brechkraft der Zylinderlinsen für jede Kombination der Stellungen der Scheibe IV für Zylinderlinsen mit schwacher Brech-kraft und der Scheibe III für Zylinderlinsen starker Brechkraft, wenn die Brechkraft der sphärischen Linsen Null ist.

Tabelle VII zeigt den Betrag des Fehlers für die Brechkraft der Zylinderlinsen für ver-schiedene Brechkräfte der Zylinderlinsen und unterschiedliche Positionen der Schei-be I für die sphärischen Linsen mit starker Brechkraft. Während sich der Fehlerbetrag für unterschiedliche Brechkräfte der Zylinderlinsen ändert, verbleibt der Fehlerbetrag für die jeweilige Brechkraft der Zylinderlinsen konstant über den gesamten Bereich von - 18 dpt bis + 15,250 dpt der sphärischen Linsen, solange die Stellung der Scheibe II für die sphärischen Linsen geringer Brechkraft und/oder die Zusatzscheibe V nicht geändert wird.

T A B E L L E VI

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Scheibe und Posi- Brechkraft ge- Brechkraft Ab-

tion auf dieser mäß Bezeichnung weichung für

IV III V II I spährische Zylinder- sphärische Zylinder-

Linsen linsen Linsen linsen

6 : 1 : 1 : 5 : 7 0.0 0.0 -0.003 0.0

2 : 1 : 1 : 5 : 7 0.0 0.125 -0.007 -0.010

3 : 1 : 1 : 5 : 7 0.0 0.250 -0.007 -0.019

4 : 1 : 1 : 5 : 7 0.0 0.375 -0.007 -0.029

5 : 1 : 1 : 5 : 7 0.0 0.500 -0.007 -0.038

6 : 1 : 1 : 5 : 6 0.0 0.625 -0.007 -0.048

1 : 2 : 1 : 5 : 7 0.0 0.750 -0.007 -0.043

2 : 2 : 1 : 5 : 7 0.0 0.875 -0.010 -0.051

3 : 2 : 1 : 5 : 7 0.0 1.000 -0.010 -0.058

4 : 2 : 1 : 5 : 7 0.0 1.125 -0.010 -0.065

5 : 2 : 1 : 5 : 7 0.0 1.250 -0.010 -0.073

6 : 2 : 1 : 5 : 7 0.0 1.375 -0.010 -0.080

1 : 3 : 1 : 5 : 7 0.0 1.500 -0.007 -0.087

2 : 3 : 1 : 5 : 7 0.0 1.625 -0.010 -0.093

3 : 3 : 1 : 5 : 7 0.0 1.750 -0.010 -0.098

4 : 3 : 1 : 5 : 7 0.0 1.875 -0.010 -0.103

5 : 3 : 1 : 5 : 7 0.0 2.000 -0.010 -0.109

6 : 3 : 1 : 5 : 7 0.0 2.125 -0.010 -0.114

1 : 4 : 1 : 5 : 7 0.0 2.250 -0.007 -0.131

2 : 4 : 1 : 5 : 7 0.0 2.375 -0.010 -0.135

3 : 4 : 1 : 5 : 7 0.0 2.500 -0.010 -0.138

4 : 4 : 1 : 5 : 7 0.0 2.265 -0.010 -0.141

5 : 4 : 1 : 5 : 7 0.0 2.750 -0.010 -0.145

6 : 4 : 1 : 5 : 7 0.0 2.875 -0.010 -0.148

1 : 5 : 1 : 5 : 7 0.0 3.000 -0.007 -0.176

2 : 5 : 1 : 5 : 7 0.0 3.125 -0.010 -0.177

3 : 5 : 1 : 5 : 7 0.0 3.250 -0.010 -0.179

4 : 5 : 1 : 5 : 7 0.0 3.375 -0.010 -0.180

5 : 5 : 1 : 5 : 7 0.0 3.500 -0.010 -0.181

6 : 5 : 1 : 5 : 7 0.0 3.625 -0.010 -0.182

1 : 6 : 1 : 5 : 7 0.0 3.750 -0.007 -0.221

2 : 6 : 1 : 5 : 7 0.0 3.875 -0.010 -0.220

3 : 6 : 1 : 5 : 7 0.0 4.000 -0.010 -0.219

4 : 6 : 1 : 5 : 7 0.0 4.125 -0.010 -0.218

5 : 6 : 1 : 5 : 7 0.0 4.250 -0.010 -0.218

6 : 6 : 1 : 5 : 7 0.0 4.375 -0.010 -0.217

1 : 7 : 1 : 5 : 7 0.0 4.500 -0.007 -0.266

2 : 7 : 1 : 5 : 7 0.0 4.625 -0.010 -0.264

3 : 7 : 1 : 5 : 7 0.0 4.750 -0.010 -0.261

4 : 7 : 1 : 5 : 7 0.0 4.875 -0.010 -0.258

5 : 7 : 1 : 5 : 7 0.0 5.000 -0.010 -0.255

6 : 7 : 1 : 5 : 7 0.0 5.125 -0.010 -0.252

1 : 8 : 1 : 5 : 7 0.0 5.250 -0.007 -0.312

T A B E L L E VI

______________

Scheibe und Posi- Brechkraft ge- Brechkraft ge-

tion auf dieser mäß Bezeichnung mäß Bezeichnung

IV III V II I sphärische Zylinder- sphärische Zylinder-

Linsen linsen Linsen linsen

2 : 8 : 1 : 5 : 7 0.0 5.375 -0.010 -0.307

3 : 8 : 1 : 5 : 7 0.0 5.500 -0.010 -0.302

4 : 8 : 1 : 5 : 7 0.0 5.625 -0.010 -0.297

5 : 8 : 1 : 5 : 7 0.0 5.750 -0.010 -0.292

6 : 8 : 1 : 5 : 7 0.0 5.875 -0.010 -0.287

1 : 9 : 1 : 5 : 7 0.0 6.000 -0.007 -0.358

2 : 9 : 1 : 5 : 7 0.0 6.125 -0.010 -0.351

3 : 9 : 1 : 5 : 7 0.0 6.250 -0.010 -0.344

4 : 9 : 1 : 5 : 7 0.0 6.375 -0.010 -0.337

5 : 9 : 1 : 5 : 7 0.0 6.500 -0.010 -0.329

6 : 9 : 1 : 5 : 7 0.0 6.625 -0.010 -0.322

1 : 10 : 1 : 5 : 7 0.0 6.750 -0.007 -0.404

2 : 10 : 1 : 5 : 7 0.0 6.875 -0.010 -0.395

3 : 10 : 1 : 5 : 7 0.0 7.000 -0.010 -0.386

4 : 10 : 1 : 5 : 7 0.0 7.125 -0.010 -0.377

5 : 10 : 1 : 5 : 7 0.0 7.250 -0.010 -0.367

6 : 10 : 1 : 5 : 7 0.0 7.375 -0.010 -0.358

1 : 11 : 1 : 5 : 7 0.0 7.500 -0.007 -0.451

2 : 11 : 1 : 5 : 7 0.0 7.625 -0.010 -0.440

3 : 11 : 1 : 5 : 7 0.0 7.750 -0.010 -0.429

4 : 11 : 1 : 5 : 7 0.0 7.875 -0.010 -0.417

5 : 11 : 1 : 5 : 7 0.0 8.000 -0.010 -0.405

6 : 11 : 1 : 5 : 7 0.0 8.125 -0.010 -0.394

1 : 12 : 1 : 5 : 7 0.0 8.250 -0.007 -0.498

2 : 12 : 1 : 5 : 7 0.0 8.375 -0.010 -0.485

3 : 12 : 1 : 5 : 7 0.0 8.500 -0.010 -0.471

4 : 12 : 1 : 5 : 7 0.0 8.625 -0.010 -0.458

5 : 12 : 1 : 5 : 7 0.0 8.750 -0.010 -0.444

6 : 12 : 1 : 5 : 7 0.0 8.875 -0.010 -0.430

T A B E L L E VII

_______________

Scheibe und Bezeichnung für Brech- Brechkraft Abwei-

Stellung kraft gemäß chung für

IV III V II I sphärische Zylinder- Zylinderlinsen

Linsen linsen

1 : 9 : 1 : 6 : 1 -17.750 6.000 -0.350

1 : 9 : 1 : 6 : 4 - 8.750 6.000 -0.350

1 : 9 : 1 : 6 : 7 0.250 6.000 -0.350

1 : 9 : 1 : 6 : 10 9.250 6.000 -0.350

1 : 9 : 1 : 6 : 12 15.250 6.000 -0.350

1 : 9 : 1 : 5 : 1 -18.000 6.000 -0.358

1 : 9 : 1 : 5 : 4 - 9.000 6.000 -0.358

1 : 9 : 1 : 5 : 7 0.000 6.000 -0.358

1 : 9 : 1 : 5 : 10 9.000 6.000 -0.358

1 : 9 : 1 : 5 : 12 15.000 6.000 -0.358

5 : 11 : 1 : 5 : 1 -18.000 8.000 -0.405

5 : 11 : 1 : 5 : 4 - 9.000 8.000 -0.405

5 : 11 : 1 : 5 : 7 0.000 8.000 -0.405

5 : 11 : 1 : 5 : 10 9.000 8.000 -0.405

5 : 11 : 1 : 5 : 12 15.000 8.000 -0.405

6 : 12 : 1 : 5 : 1 -18.000 8.875 -0.430

6 : 12 : 1 : 5 : 4 - 9.000 8.875 -0.430

6 : 12 : 1 : 5 : 7 0.000 8.875 -0.430

6 : 12 : 1 : 5 : 10 9.000 8.875 -0.430

6 : 12 : 1 : 5 : 12 15.000 8.875 -0.430

Wenn man entgegen den vorstehenden Beispielen Zylinderlinsen mit starker Brechkraft in der Scheibe anbringen würde, welche in der Bezugsebene liegt, d.h. wenn diese die A-Linsen bilden würden, entstünde selbstverständlich der additive Fehler des Systems in der Brechkraft des Teilsystems der sphärischen Linsen und die Brechkraft der Zylinderlinsen würde keiner Korrektur bedürfen.

Da lediglich zwei Karten bzw. Tabellen notwendig sind, eine für Fernbereich-Untersuchungen und eine für Nahbereich-Untersuchungen, um die verschiedenen Stellen und den dort notwendigen Betrag für den Abgleich eines Phoropters festzustellen, der mit einem Linsensatz der vorstehend beschriebenen Art ausgerüstet ist, wäre es möglich, daß die Bedienungsperson unter Bezugnahme auf die Karten den Abgleich manuell vornimmt. Da die Kombination der Linsen, welche zu einem Fehler in der Refraktion führen nun 100 %-ig vorhersehbar ist, benötigt man zur Korrektur der additiven Fehler nicht länger große Computer (Mikrocomputer usw.) oder programmierbare Tischrechner. Da die Anzahl der Stellungen, bei denen eine Korrektur notwendig ist um einen erheblichen Faktor, bei dem vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel um 12, reduziert ist, kann man nun daran denken dies mittels eines Mikroprozessors zu tun.

Claims

1. Phoropter mit an mehr als zwei längs seiner optischen Achse verschobenen Positionen angebrachten Scheiben von denen jede eine Gruppe von Linsen enthält, die bei einer Drehung der Scheiben in den Bereich der optischen Ach-se verschwenkbar sind, g e k e n n z e i c h n e t durch einen Linsensatz, bei dem alle Linsen in derjenigen Scheibe (I) welche eine Bezugsebene festlegt, aus dem gleichen Material bestehen, die gleiche Mittendicke aufweisen und auf der vom zu untersuchenden Auge abgekehrten Seite den gleichen Krüm-mungsradius haben, wobei auch für den Brennkraftwert Null in dieser Scheibe (I) eine entsprechende Linse vorgesehen ist.

2. Phoropter nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schei-ben um eine gemeinsame Achse drehbar sind.

3. Phoropter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Linsen in der die Bezugsebene festlegenden Scheibe auf der dem zu untersu-chenden Auge abgekehrten Seite plan sind, und daß als Scheibe für den Brechkraftwert Null eine planparallele Platte verwendet ist.

4. Phoropter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, daß er eine Scheibe (I) mit sphärischen Linsen von starker Brechkraft, eine Scheibe (II) mit sphärischen Linsen einer schwachen Brechkraft, eine Scheibe (III) mit zylindrischen Linsen einer starken Brechkraft und eine Scheibe (IV) mit zylindrischen Linsen von schwacher Brechkraft enthält.

5. Phoropter nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schei-ben (I bis IV) vom zu untersuchenden Auge aus gerechnet in der Reihenfolge ihrer Aufzählung angeordnet sind, und daß die Scheibe (I) mit sphärischen Linsen von starker Brechkraft die Bezugsebene festlegt.

6. Phoropter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß alle sphärischen und alle zylindrischen Linsen gleiche Dicke aufweisen, aus dem gleichen Material bestehen und eine plane Fläche auf der dem zum untersu-chenden Auge abgekehrten Seite haben.

7. Phoropter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, daß die Linsen aus Glas bestehen.

8. Phoropter nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Glas der Linsen einen Brechungsindex von etwa 1,523 aufweist und/oder daß die Linsendicke etwa 1,6 mm beträgt.

9. Phoropter nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e k e n n z e i c h n e t durch eine zusätzliche Scheibe (V) mit einer sphärischen Linse (R5.1) der Brechkraft + 0,125 dpt.

10. Phoropter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, daß die Differenz der Brechkraft des aus den beiden Zylinderlinsen bestehenden Teilsystem zu der Summe der für die beiden Zy-linderlinsen angegebenen Einzelbrechkräfte für jede vorgegebene Kombina-tion aus Zylinderlinsen mit starker Brechkraft, Zylinderlinsen mit schwacher Brechkraft und sphärischen Linsen mit schwacher Brechkraft für alle sphäri-schen Linsen mit starker Brechkraft gleich ist.

11. Phoropter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch

g e k e n n z e i c h n e t, daß die Linsen und die Platte aus Glas mit einer Mit-teldicke von 1,6 mm und einem Brechungsindex von 1,523 bestehen, daß die Abstände der einzelnen Scheiben vom Auge 14,27 mm, 18,238 mm, 26,683 mm und 30,615 mm betragen, und daß die Linsen die folgenden in Millimetern angegebenen Radien haben, wobei mit einem (Minus)-Zeichen der Radius ei-ner Linse bezeichnet ist, deren Scheitel dem zu untersuchenden Auge abge-kehrt ist.

Scheibe Brechkraft gemäß Bezeichnung Radius

I sphärische Linsen

-18.000 -29.056

-15.000 -34.867

-12.000 -43.583

-9.000 -58.111

-6.000 -87.167

-3.000 -174.333

0.0

3.000 174.333

6.000 87.167

9.000 58.111

12.000 43.583

15.000 34.867

II sphärische Linsen

-1.000 -521.212

-0.750 -695.545

-0.500 -1044.212

-0.250 -2090.212

0.0 0.0

0.250 2093.788

0.500 1047.788

0.750 699.121

1.000 524.788

1.250 420.188

1.500 350.455

1.750 300.645

III Zylinderlinsen

0.0 0.0

0.750 703.538

1.500 354.871

2.250 238.649

3.000 180.538

3.750 145.671

4.500 122.427

5.250 105.824

6.000 93.371

6.750 83.686

7.500 75.938

8.250 69.599

IV Zylinderlinsen

0.0 0.0

0.125 4192.280

0.250 2100.280

0.375 1402.947

0.500 1054.280

0.625 845.080

V sphärische Linse

0.0 0.0

0.125 4187.86317

12. Linsensatz für ein Instrument zur Bestimmung der Augenrefraktion, insbeson-dere für einen Phoropter, bei dem an mehr als zwei längs der optischen Achse verschobenen Positionen, von denen eine eine Bezugsebene bildet, eine Gruppe von Linsen in den Bereich der optischen Achse einbringbar ist, da-durch g e k e n n z e i c h n e t, daß in der Gruppe (I) der in die Bezugsebene einbringbaren Linsen alle Linsen einschließlich derjenigen mit der Brechkraft Null aus dem gleichen Material bestehen, die gleich Dicke aufweisen, auf ei-ner Seite den gleichen Krümmungsradius haben und zu den anderen auf der optischen Achse angeordneten Linsen den gleichen Abstand aufweisen.