DE3007125A1

DE3007125A1 - Vorrichtung und verfahren zur bestimmung der brechungseigenschaften einer testlinse

Info

Publication number: DE3007125A1
Application number: DE19803007125
Authority: DE
Inventors: Arthur Vassiliadis
Original assignee: Rodenstock Instruments Corp
Current assignee: Rodenstock Instruments Corp
Priority date: 1979-05-18
Filing date: 1980-02-26
Publication date: 1980-11-20
Also published as: JPS55155227A; US4275964A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Όλ. K. Fincke

Dipl.-Ing. R A.W]
Dr. Ing. H. Liska

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Hubejl

8000 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820 DXIIIH MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Rodenstock Instruments Corporation,

1043 Kiel Court, Sunnyvale, California, V.St.A.

Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Brechungseigenschaften einer Testlinse

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung der optischen Eigenschaften von Linsen, insbesondere zur Bestimmung der Brechungseigenschaften von Linsen, wie beispielsweise das sphärische Leistungsvermögen, das zylindrische Leistungsvermögen, die Zylinderachsen, das prismatische Leistungsvermögen und die Prismenachse.

Ein großer Teil der Weltbevölkerung trägt Brillen oder Augen- bzw. Kontaktlinsen. Daher müssen jährlich Millionen von neu hergestellten oder alten Linsen genau vermessen werden, um sicherzustellen, daß die beabsichtigte Korrektur für das Sehvermögen des Linsenträgers zufriedenstellend ist. Um diese Forderung zu erfüllen, sind als Linsenmeß-

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geräte bekannte Geräte entwickelt worden,um die Brechungseigenschaften der zu messenden Linsen festzustellen.

In den vergangenen Jahren ist eine Vielzahl von Linsenmeßgeräten entwickelt worden, welche zur Bestimmung derartiger Brechungseigenschaften im wesentlichen automatisch arbeiten. Diese automatischen Linsenmeßgeräte besitzen generell den Vorteil, daß das subjektive Beurteilungsvermögen einer ein konventionelles manuelles Linsenmeßgerät benutzenden Person ausgeschaltet wird, wodurch die Messung objektiver wird. Die automatischen Linsenmeßgeräte besitzen weiterhin .generell auch den Vorteil, daß mit ihnen die Brechungseigenschaften der Linsen schneller bestimmt werden können, und daß sie genauer als manuelle Linsenmeßgeräte sind. Bisher bekannte automatische Linsenmeßgeräte sind jedoch mehr oder weniger mit den nachfolgend erläuterten Nachteilen behaftet.

Bei einem Typ eines automatischen Linsenmeßgerätes werden relativ zueinander bewegliche optische Teile eines optischen Systems verwendet, um die Brechungseigenschaften einer zu testenden Linse festzustellen. Beispielsweise wird bei einer Ausführungsform dieses Typs eines Linsenmeßgerätes ein eng begrenzter Lichtstrahl um die optische Achse des Meßgerätes getastet bzw. gedreht und durch die Testlinse geschickt. Dieser rotierende Strahl, welcher durch die Testlinse gebrochen wird, wird sodann auf eine Detektorebene geschickt, in welcher er sich entsprechend um die optische Achse bewegt bzw. dreht. Ein auf die Position ansprechender Detektor sowie eine elektronische Schaltung erfassen dann den rotierenden gebrochenen Strahl in der Detektorebene und verarbeiten diese optische Information, um die Brechungseigenschaften der Testlinse anzeigende Daten zu erzeugen.

Ein Nachteil derartiger bekannter automatischer Linsenmeßgeräte besteht darin, daß eine relativ bewegliche Optik zur Erzeugung der optischen Information in der Detektorebene er-

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forderlich ist, um die Brechungseigenschaften der Testlinse zu bestimmen. Dies erfordert eine genaue Abtastung mittels eines Lichtstrahls, was seinerseits bedeutet, daß normalerweise nur ein Laser als Lichtquelle zur Erzeugung des erforderlichen eng begrenzten Lichtstrahls verwendet werden kann. Um die optische Information in der Detektorebene verarbeiten zu können, muß darüber hinaus die elektronische Schaltung genau mit der Rotation des abtastenden Strahls synchronisiert werden, wobei auch der auf die Stellung ansprechende Detektor sehr genau geeicht werden muß.

Andere Typen von automatischen Linsenmeßgeräten besitzen generell den Vorteil, daß sie zur Bestimmung der Brechungseigenschaften der Testlinse keine relativ zueinander beweglichen optischen Komponenten benötigen. Bei einem Typ dieser Linsenmeßgeräte wird ein gerichteter Strahl durch die Testlinse geschickt und durch diese gebrochen. Der gebrochene Strahl wird sodann durch eine Lochmaske geschickt, um ausgewählte gebrochene Teile des Strahls auf eine nachfolgende Detektorebene zu schicken, in der Punkte des gebrochenen Lichtes erfaßt werden. Ein weiterer Typ derartiger Linsenmeßgeräte, welcher auf einem Rückreflexionskonzept basiert, besitzt zur übertragung ausgewählter gebrochener Teilstrahlen ebenfalls eine Lochmaske, wobei ebenfalls keine relativ zueinander beweglichen optischen Komponenten erforderlich sind. Die Maske muß jedoch in wenigstens zwei Stellungen bewegt werden, um eine optische Information zur Feststellung der Brechungseigenschaften der Testlinse zu gewinnen.

Ein Nachteil des vorstehend genannten Typs eines Linsenmeßgerätes ist darin zu sehen, daß lediglich eine endliche Anzahl von Lichtpunkten in der Detektorebene zur Verfügung stehen. Diese begrenzte Anzahl von Lichtpunkten kann dazu führen, daß eine unzureichende optische Information für eine genaue Bestimmung der Brechungseigenschaften der Testlinse zur Verfügung steht. Beispielsweise kann die Testlinse selbst

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Störungen oder Inhomogenitäten in dem durch den Lichtpunkt auf der Detektorebene repräsentierten lokalisierten Bereich besitzen, so daß keine genaue Information gewonnen vcrden kann. Andererseits können auch in den Löchern der Lochmaske kleine Fremdpartikel vorhanden sein, welche die Ausbreitung des gebrochenen Strahls zur Detektorebene beeinflussen oder verschieben.

Darüber hinaus ist auch bei Linsenmeßgeräten der vorstehend genannten Art ein sehr aufwendiges zweidimensionales Feld von Detektoren oder eine aufwendige und genau geeichte Fernsehkamera erforderlich, um die einzelnen'Teilstrahlen des durch die Löcher der Lochmaske erzeugten Lichts genau zu lokalisieren. Ein auf dem Rückreflexionskonzept basierendes Linsenmeßgerät stellt im Vergleich zu anderen Linsenmeßgeräten ein komplexeres optisches System dar.

Der vorliegenden Erfindung, liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile von Linsenmeßgeräten zu vermeiden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß. durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

Eine Einrichtung zur Erzeugung eines Lichtstrahls in Richtung der zentralen Achse, der die Testlinse durchstrahlt und durch diese gebrochen wird, eine Einrichtung zur Erzeugung einer stationären Lichtschleife aus dem gebrochenen Strahl, deren Gestalt, Größe und Lage von den Brechungseigenschaften der Testlinse abhängig ist, und eine Einrichtung zur Erfassung der Lichtschleife in einer Ebene.

In Weiterbildung der Erfindung ist bei einem Verfahren zur Bestimmung der Brechungseigenschaften einer Testlinse vorgesehen, daß ein rotationsfreier, in einer zentralen Achse gerichteter Lichtstrahl zwecks Brechung durch eine Testlinse

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geschickt wird, daß in einer Ebene eine stationäre Lichtschleife aus dem gebrochenen Strahl erzeugt wird und daß eine Vielzahl von Punkten der Schleife in der Ebene erfaßt wird.

Die vorstehend definierte erfindungsgemäße Vorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren vermeiden die Probleme bekannter Vorrichtungen und Verfahren, bei denen eine drehbare Optik erforderlich und/oder lediglich eine endliche Anzahl von Punkten in einer Detektorebene verfügbar ist. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist keine bewegliche Optik erforderlich, wobei eine stationäre Schleife gebrochenen Lichtes mit einer unbegrenzten Anzahl von Lichtpunkten in der Detektorebene erzeugt wird, um eine maximale optische Information zur Feststellung der Brechungseigenschaften der Testlinse zu gewährleisten. Zur Erfassung jeder Araahl von Lichtpunkten der Schleife kann ein lineares Fotodiodenfeld verwendet werden.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Ansicht in der Ebene 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht in der Ebene 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Ansicht einer Ausführungsform eines Detektors in der Ebene 3-3 in Fig. 1;

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Fig. 5 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Detektors in der Ebene 3-3 in Fig. 1;

Fig. 6 eine andere Ausführungsform eines Detektors in der Ebene 3-3 in Fig. 1;

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Detektors in der Ebene 3-3 in Fig. 1;

Fig. 8 eine schematische Darstellung einer praktischen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 ein Diagramm, aus dem die Geometrie der Ausführungsform nach Fig. 8 ersichtlich ist;

Fig. 10 einen Schnitt eines Teils der Ausführungsform nach Fig. 8; und

Fig. 11 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 1 zeigt ein einfaches optisches System 10 gemäß der Erfindung. Eine Linse 12, deren Brechungseigenschaften zu ermitteln bzw. zu testen sind, ist im Weg eines gerichteten Lichtstrahls 14 angeordnet. Die Testlinse 12 kann eine ausgezogen dargestellte konvexe Linse 12a oder eine gestrichelt dargestellte konkave Linse 12b sein. Der Strahl 14 ist drehfest und wird durch die Vielzahl von Teilstrahlen gebildet, welche längs einer zentralen bzw. optischen Achse 16 des Systems 10 ausgerichtet sind. Die Quelle für den Strahl 14 kann eine konventionelle Lichtquelle, wie beispielsweise eine Glühlampe, oder ein Laser sein.

Eine genauer in Fig. 2 dargestellte Maske 18 ist hinter der Testlinse 12 angeordnet. Diese Maske 18 besitzt einen lichtundurchlässigen Teil 20 und einen lichtundurchlässigen Teil 22 mit einem kreisförmigen Ring 24 aus transparentem Material

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zwischen den Teilen 20 und 22. Der Ring 24 besitzt eine Breite W. und einen Radius R_Q. Die Maske 18 überträgt lediglich die Teilstrahlen von der Testlinse 12, welche von dieser in den Ring 24 mit dem Radius R_Q gebrochen werden. Die Maske 18 kann durch eine ebene Glasplatte mit schwarzen oder metallischen Teilen 20 und 22 sein. Gemäß Fig. 1 ist der gebrochene Strahl 14a für eine konvexe Linse 12a konvergierend, während der gebrochene Strahl 14b für eine konkave Linse 12b divergierend ist.

Der gebrochene Strahl 14a bzw. 14b wird auf eine Detektorebene 26 geführt. Gemäß Fig. 3 wird aus dem Strahl 14a bzw. 14b in der Detektorebene 26 eine stationäre Lichtschleife 28 erzeugt. Diese Lichtschleife 28 ist generell eine Ellipse, deren Gestalt, Größe und Lage von den Brechungseigenschaften der Testlinse 12 abhängt. Die spezielle Schleife 28 ist ellipsenförmig dargestellt, wodurch angezeigt wird, daß es sich bei der Testlinse 12 um eine sphärisch-zylindrische Linse handelt. Wäre die Lichtschleife 28 kreisförmig, so würde die Testlinse 12 lediglich sphärisch sein. Die Gestalt der Schleife 28 hängt also von den Brechungseigenschaften der Testlinse 12 ab. Ist die Testlinse 12 eine konvexe Linse 12a oder eine konkave Linse 12b, so ist der Durchmesser der Schleife 28 kleiner bzw. größer, wobei die Größe der Schleife 28 von den Brechungseigenschaften der Testlinse 12 abhängt. Würde die Testlinse 12 Prismeneigenschaften besitzen, so wäre das Zentrum 30 der Schleife 28 gegen die zentrale Achse 16 verschoben, so daß die Lage der Schleife 28 in bezug auf die Achse 16 von den Brechungseigenschaften der Testlinse 12 abhängt.' Gemäß Fig. 3 besitzt die Schleife 28 eine Breite W₃. Somit wird in der Detektorebene 26 eine stationäre Lichtschleife 28 mit einer unbegrenzten Anzahl von Lichtpunkten erzeugt, welche eine Information zur Feststellung der Brechungseigenschaften der Testlinse 12 liefert, was im folgenden noch genauer erläutert wird.

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Gemäß Fig. 1 ist in der Detektorebene 26 ein Lichtdetektor 31 zur Erfassung der stationären Schleife 28 vorgesehen. Verschiedene Ausführungsformen dieses Detektors 31 werden im folgenden beschrieben.

Die Maske 18 und speziell der kreisförmige Ring 24 können gemäß den nachfolgend erläuterten Gesichtspunkten gewählt werden. Der Ring 24, durch den der Strahl 14a oder 14b läuft, kann als schmaler Schlitz betrachtet werden. Dieser Schlitz bzw. Ring 24 erzeugt daher ein komplexes Brechungsmuster in der Detektorebene 26, das sich aufgrund der Wellennatur des Lichtes ergibt. Ist die Breite W₁ des Rings 24 sehr klein, so ist die Breite W₂ der Schleife 28 breit. Ist die Breite W₁ des Rings 24 breit, so ist die Breite W₂ des Rings 28 wiederum im Vergleich zur Breite W₁ breit. Bei Zwischenbreiten W₁ des Rings 24 ist ein Bereich von Schleifen 28 mit kleineren Breiten W₂ vorhanden, wobei eine Breite W₁ existiert, welche zur geringsten Breite W₂ der Schleife 28 in der Detektorebene 26 führt. Die Lichtverteilung in der Detektorebene 26 besitzt eine durch die Schleife 28 gegebene dominierende maximale Spitze mit einigen (nicht dargestellten) schwachen Seitenbändern. Spezielle Abmessungen für den Ring 24 werden bei der Diskussion einer praktischen Ausführungsform der Erfindung gegeben.

Eine gute" Annäherung der Lichtverteilung in der Ebene 26 aufgrund des kreisförmigen Schlitzes 24 kann speziell durch Betrachtung der Lichtverteilung bei einem geraden Schlitz erhalten werden, dessen Breite gleich der Breite W₁ des Rings ist. Zu diesem Zweck kann von den bekannten Lösungen der Brechung an einer Kante und an einem einzigen Schlitz unter Verwendung von Fresnel-Integralen Gebrauch gemacht werden. Dabei können in an sich bekannter Weise Tabellenwerte der Fresnel-Integrale oder der Cornu-Spirale, dessen Koordinaten durch die Fesnel-Integrale ausgedrückt werden, benutzt werden. Die Verwendung.der Cornu-Spirale stellt ein einfaches Verfahren zur Gewinnung der Fresnel-Brechung an einem einzigen Schlitz dar,

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wobei eine ausreichende Genauigkeit zur Bestimmung der Brechung des Rings 24 gewährleistet ist.

Fig. 1 zeigt einen Abstand L zwischen der Maske 18 und der Detektorebene 26. Dieser Abstand L sollte vorzugsweise kleiner als die kleinste positive Brennweite der zu messenden Testlinsen 12 sein. Ist die Detektorebene 26 in einem Abstand L angeordnet, welcher größer als die Brennweite der Testlinsen 12 ist, so tritt bei der Bildung der Schleife 28 in der Detektorebene 26 ein Mehrdeutigkeitsproblem auf. Dieser Sachverhalt ist an sich bekannt. Weiterhin ist für bestimmte Brennlängen der Radius der Schleife 28 zur Durchführung praktischer Messungen zu klein, was ebenfalls an sich bekannt ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform eines Fotodetektors 31 zur Erfassung der Schleife 28 i'h der Ebene 26. Dieser Detektor 31 bildet ein lineares Fotodiodenfeld 32 mit einer Vielzahl von Fotodioden 34, beispielsweise 1024 abzutastende Fotodioden. Diese Fotodioden sind in ihren räumlichen Abmessungen, d.h., in ihrer Größe und in ihrem Abstand sehr genau, so daß genaue Messungen der räumlichen Lage des Lichtes, das auf das Feld 32 fällt, ohne weitere Eichung möglich sind. Das Feld 32 ist auf die zentrale Achse 16 zentriert und um diese drehbar. Das Feld 32 kann daher in eine Vielzahl von Stellungen gedreht werden , von denen eine ausgezogen und zwei weitere gestrichelt dargestellt sind.

Wenn eine elliptische Schelfie 28 die Ebene 26 schneidet, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, so erfassen Dioden 34 in Bereichen 34a und 34b des Feldes 32 zwei Punkte bzw. ein Punktpaar auf der Schleife 28. Wie im folgenden noch beschrieben wird, werden bei der Abtastung des Feldes 32 dann zwei Spannungsspitzen durch die Dioden 34 in den Bereichen 34a und 34b erhalten. Diese Spannungsspitzen repräsentieren daher zwei Punkte auf der Ellipse 28, deren Eigenschaften zur Ermittlung der Brechungseigenschaften der Testlinse 12 verwendet werden.

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Durch Drehung des Feldes 32 in eine andere Winkelstellung gemäß Fig. 4 und Abtastung des Feldes 32 können zwei weitere Spannungsspitzen von weiteren Dioden 34 des Feldes 32 erhalten werden, welche durch die Ellipse 28 geschnitten werden. Durch eine weitere Drehung des Feldes 32 in eine weitere Winkelstellung und erneute Abtastung können wiederum zwei weitere Spannungsspitzen von Dioden 34 des Feldes 32, welche durch die Ellipse 28 geschnitten werden, erhalten werden. Durch Einstellung des abzutastenden Feldes 32 in drei Winkelstellungen können somit insgesamt sechs Spannungsspitzen gewonnen werden, welche sechs Punkte auf der Ellipse 28 repräsentieren.

Die Ellipse 28 liefert eine optische Information, welche aus den folgenden Gründen die Brechungseigenschaften der Testlinse 12 anzeigt. Gemäß Fig. 3 besitzt die Ellipse 28 eine große Achsenlänge D und eine kleine Achsenlänge D . Gemäß einem Beispiel ist die große Achse D proportional zur sphärischen Wirkung der Testlinse 12, während die absolute Differenz zwischen Dj. und D proportional zur Zylinderwirkung der Linse ist. Der Winkel θ der großen Achse D ist die Zylinderachse. Das Zentrum 20 der Ellipse 28, das durch Abstände Xw und Yw definiert ist, ist proportional zur Prismenwirkung und definiert und die Prismenachse. Im Falle einer Testlinse 12 mit lediglich sphärischer Wirkung ist die Schleife 28 ein Kreis mit dem Durchmesser D=D₇₄=D₀, ohne daß ein Winkel θ beteiligt ist.

Die fünf Gleichungen zur Berechnung der fünf Unbekannten D_Ä, D , Θ, Xw und Yw sind an sich bekannt.

Durch Erfassung von lediglich fünf Punkten der Schleife 28 stehen daher zur Lösung dieser Gleichungen ausreichend viele Daten zur Verfugung. Die notwendigen Berechnungen können unter Verwendung der obengenannten Spannungsspitzen, \elche die Punkte auf der Schleife 28 repräsentieren, elektronisch durchgeführt werden.

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Wie vorstehend ausgeführt, sind Daten, welche lediglich fünf Punkte der Ellipse 28 repräsentieren, erforderlich, um die gesamten Brechungseigenschaften der Testlinse 12 zu bestimmen bzw. zu messen. Der Vorteil, daß die stationäre Schleife in der Detektorebene 26 vorliegt, besteht somit darin, daß eine zusätzliche optische Information zur genaueren Bestimmung dieser Eigenschaften zur Verfügung steht. Beispielsweise werden sechs Punkte der Ellipse 28 durch Bewegung des Detektors 32 durch drei Winkelstellungen erfaßt. Wird das Feld 32 beispielsweise durch zehn Winkelstellungen mit einem Winkelabstand von 18° bewegt, so können 20 Punkte der Ellipse 28 erfaßt werden. Durch gleichzeitige Ausnutzung von fünf weit beabstandeten Punkten der Ellipse 28 können vier getrennte und unabhängige Berechnungen zur Verifizierung der Brechungseigenschaften der Testlinse 12 durchgeführt werden. Werden darüber hinaus weitere Ablesungen, beispielsweise 200 Winkelpositionen des Feldes 32 mit einem Winkelabstand von 1,8 ° genommen, so kann jede Berechnung der Brechungseigenschaften der Linse 12, welche nicht mit den anderen Berechnungen übereinstimmt, möglicherweise anzeigen, daß die Linse 12 eine Störung oder Inhomogenitäten aufweist, welche durch diejenigen Punkte auf der Ellipse 28 angezeigt werden, welche diese eine Rechnung bewirkt haben. Daher können über die Brechungseigenschaften hinaus subtilere Parameter der Testlinse 12 bestimmt werden.

Fig. 5 zeigt einsi Fotodetektor 36, der anstelle des Detektors 32 in der Detektorebene 26 verwendet werden kann. Dieser Detektor 36 enthält fünf lineare Diodenfelder 36a bis 36e, welche in gleichem Winkelabstand in der Ebene 26 verteilt sind und jeweils beispielsweise 512 Dioden aufweisen. Jedes Feld 36a-36e besitzt ein Ende, das der zentralen Achse 16 eng benachbart ist. Die Winkelstellung und die Länge der Felder 36a-36e sind so gewählt, daß jede Schleife 28 in der Ebene 26 diese Felder schneidet. Durch Abtasten jedes Feldes 36a-36e können daher Punkte auf der Ellipse. 28 repräsentieren-

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de Daten gewonnen und zur Berechnung der Brechungseigenschaften der Testlinse benutzt werden. Ein Vorteil des Detektors 36 ist darin zu sehen, daß er nicht gedreht zu werden braucht, wodurch die gesamte Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1 keine beweglichen Teile aufweist. Zusätzlich zu den Feldern 36a-36e können weitere lineare Felder verwendet werden, um mehr Punkte auf der Ellipse 28 zu erfassen. Jedes Feld des Detektors 36 kann beginnend mit dem Feld 36a von seinem inneren u seinem äußeren Ende sequentiell abgetastet werden.

Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Detektors in Form eines Detektors 38, welcher in der Detektorebene 26 verwendbar ist. Der Detektor 38 enthält ein langes lineares Diodenfeld 38a mit beispielsweise 1024 Dioden sowie vier kürzere lineare Diodenfelder 38b-38e mit jeweils 512 Dioden. Bei dieser Ausführungsform sind daher im Effekt sechs Arme mit jeweils einem Winkelabstand von 60° vorhanden. Dieser Detektor 38 liefert daher.eine Information über sechs Punkte auf der Ellipse 28, wodurch sich eine gewisse Redundanz zur Prüfung jeder Messung der Brechungseigenschaften der Linse 12 ergibt. Ebenso wie der Detektor 36 braucht der Detektor 38 nicht gedreht zu werden, so daß die gesamte Vorrichtung nach Fig. 1 keine beweglichen Teile aufweist.

Fig. 7 zeigt einen weiteren in der Ebene 26 verwendbaren Detektor 39. Eine um ihre Achse 41 drehbare Scheibe 40 besitzt eine Vielzahl von Löchern 42 in einer spiralförmigen Konfiguration. Die Scheibenachse 41 ist gegen die zentrale Achse 16 versetzt. Die Scheibe 40 weist weiterhin eine erfaßbare Marke bzw. ein erfaßbares Loch 44 auf, um einen Synchronisationsimpuls zu erzeugen. Unmittelbar hinter der Scheibe ist eine einfache Linse 46 angeordnet, welche Licht sammelt und es auf eine einzige kleine Fotodiode 47 führt.

Wenn die Scheibe rotiert, so schneidet ein spezielles Loch die Ellipse 28 entweder nicht oder es schneidet sie einmal

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oder zweimal, so daß kein Lichtimpuls oder ein oder zwei Lichtimpulse bei jedem Vorbeilaufen des Loches durch die Scheibe 40 auf die Linse 46 und sodann auf die Fotodiode 47 übertragen werden. Wird die Scheibe 40 mit konstanter Drehzahl gedreht, so sind die Zeitverzögerungen zwischen dem Synchronisationsimpuls, der aufgrund des Durchtretens des Lichtes durch das Loch 44 erzeugt wird, und den Ausgangsimpulsen der Fotodiode 47 ein Maß für Punkte auf der Ellipse 28. Signale, welche wenigstens fünf Punkte auf der Ellipse 28 repräsentieren, können daher für die Berechnung der Brechungseigenschaften der Testlinse 12 gewonnen werden.

Fig. 8 zeigt eine praktische Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Linsenmeßgerätes 48. Dieses Linsenmeßgerät 48 besitzt eine zentrale bzw. optische Achse 50, welche der zentralen Achse 16 nach Fig. 1 entspricht. Eine Lichtquelle 52, beispielsweise eine Quarzhalogenlampe oder eine Glashalogenlampe 54 mit einem zweckmäßig geformten flachen Glühfaden 56 liefert das Licht für das Linsenmeßgerät 48. Ein Paar von an sich bekannten Linsen 58 bildet den Faden 56 auf ein kleines rundes Loch 60 einer Maske 62 ab. Auf diese Weise ergibt sich für das Linsenmeßgerät eine effektive Lichtquelle in Form einer Punktquelle.

Der Lichtstrahl von der Punktquelle 60 wird durch eine Linse 64 mit großer Brennlänge gesammelt. Der generell mit 66 bezeichnete gerichtete Lichtstrahl, welcher dem Strahl 14 nach Fig. 1 entspricht, wird dann durch ein oder mehrere Filter geschickt, welche alle Wellenlängen des Lichtes mit Ausnahme derjenigen im Bereich des Lichtspektrums um die Standard-Wellenlängen für die Messung von Sehhilfenlinsen absorbiert. Dies ist dadurch begründet, daß der Grad der Brechung an jeder optischen Fläche von der Wellenlänge des Lichtes abhängt. Daher werden in Linsenmeßgeräten, wie beispielsweise dem Linsenmeßgerät 48 Wellenlängen ausgenutzt, welche nahe bei denjenigen Wellenlängen liegen, für die das Auge am empfindlich-

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sten ist.

Nach Durchlauf durch die Filter 68 trifft der Strahl auf eine begrenzende Iris 70 auf, welche den Durchmesser des Strahls auf eine für das Linsenmeßgerät 48 praktische Größe begrenzt. Der Durchmesser des Strahls 66 auf der Austrittsseite der Iris 70 muß nicht sehr viel größer als der Durchmesser des Rings 24 der Maske 18 gemäß Fig. 1 sein; er kann beispielsweise etwa den doppelten Wert des Durchmessers des Rings 24 besitzen.

Ein Spiegel 72 reflektiert sodann den Strahl 66 von seinem horizontalen Weg auf der Austrittsseite der Iris 70 nach unten, wobei er dann längs einer Achse 50 weiter verläuft. Im Weg des vertikal gerichteten Strahles 76 ist eine die Maske 18 nach Fig. 2 halternde horizontale Plattform bzw. Halterung 74 vorgesehen. Fig. 8 zeigt eine Brille 76, von der ein Glas 76a von der Halterung 74 getragen wird und die Testlinse 12 gemäß Fig. 1 bildet. Die Halterung 74 kann nicht nur das Brillenglas 76a sondern auch sehr dicke hochwirksame Sehhilfenlinsen sowie auch Kontaktlinsen aufnehmen. Die Vertikalrichtung des vom Spiegel 72 kommenden Strahls 66 macht es möglich, die Linse 76a in praktischer Weise auf eine horizontale Fläche der Halterung 74 zu legen.

Nach Brechung durch die Linse 76a und Beugung durch den Ring 24 der Maske 18 wird der Strahl 76 durch einen Spiegel 78 in die Horizontalrichtung rückreflektiert, um eine im folgenden noch zu beschreibende praktische geometrische Ausgestaltung des Linsenmeßgerätes 78 realisieren zu können. Nach Reflexion durch den Spiegel 78 läuft der Strahl 76 durch ein Linsenpaar 80, das die Lichtschleife 28 auf die Detektorebene 26 projiziert. Wie anhand von Fig. 3 beschrieben, besitzt die Schleife 28 eine Gestalt, Größe und «ine-"»ageV welche von den Brechungseigensehaften der Linse 76a abhängig sind.

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In der Detektorebene 26 kann zur Erfassung von Lichtpunkten der Schleife 28 einer der Detektoren 32, 36, 38 oder 39 angeordnet sein. Vorzugsweise wird jedoch das lineare Diodenfeld 32 mit auf einer gedruckten Schaltungsplatte 82 montierten 1024 Dioden verwendet.

Fig. 8 zeigt generell eine elektronische Schaltung 84 zur Verarbeitung der optischen Daten in der Schleife 28 in der Detektorebene 26. Ein Mikroprozessor 86 ist über Schnittstellenschaltungen 92 an einen Motortreiber 88 sowie eine Detektorelektronik 90 angekoppelt. Der Motortreiber 88 steuert einen Schrittschaltmotor 93, welcher das Feld 32 um die zentrale Achse 50 dreht. Die Detektorelektronik 90 tastet das Feld 32 ab, um Spannungssignale zu erzeugen, welche die spezielle Dioden des Feldes 32 schneidenden Punkte der Schleife 28 repräsentieren, und um diese Signale zum Prozessor 86 zurückzuführen. Der Prozessor 86 ist so programmiert, daß aus diesen Signaldaten die Brechungseigenschaften der Testlinse 76 berechnet und die Ergebnisse dieser Berechnungen auf einer Anzeige 94, beispielsweise einer Kathodenstrahlröhre angezeigt werden können. Eine detailliertere Beschreibung einer speziellen Schaltung 84 ist in einer schwebenden Patentanmeldung der Anmelderin mit dem Titel "Anordnung zur Berechnung der Brechungseigenschaften einer Testlinse"beschrieben.

Zur Erläuterung der Geometrie des Linsenmeßgerätes 48 zeigt Fig. 9 ein Diagramm der "Arbeits"-Optik des Linsenmeßgerätes 48. Gleiche Elemente wie in Fig. 8 sind dabei in Fig. 9 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Linsenpaar 80 wird durch zwei Linsen 80a und 80b gebildet. Die auf der Halterung 74 aufliegende Testlinse 76a kann als auf einer physikalisch mechanischen Referenzebene 76 aufliegend betrachtet werden. Die Testlinse 76a besitzt wie dargestellt einen hinteren Linsenscheitel 98.

Die Maske 18 wird durch die Halterung 74 in einem kurzen

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Abstand m von der Referenzebene 96 gehalten. Der Strahl wird nach der Brechung durch die Linse 76a und nach dem Durchlauf durch den Ring 24 der Maske 18 um eine Strecke N- zur Linse 80a geführt. Nach Brechung durch die Linse 80a wird der Strahl 66 um eine Strecke M zur Linse 80b geführt. Diese letztere Linse bricht den Strahl 66 so, daß ein Bild des Rings 24 in einer Ebene 100 gebildet wird, welche sich in einem Abstand N~ hinter der Linse 80b befindet. Der Strahl 66 läuft dann um eine Strecke L von der Ebene 100 zur Detektorebene 26. Fig. 9 zeigt weiterhin den Radius R₀ des Rings 24 sowie den Radius R der Schleife 28 in der Detektorebene 26.

Eine praktische Geometrie des Linsenmeßgerätes 48, welche zu einfachen Gleichungen und einer zweckmäßigen Geometrie führt, ergibt sich, wenn

N- = f.. = der Brennweite der Linse 80a, N₂ = f₂ ⁼ der Brennweite der Linse 80b, F = der Brennweite der Testlinse 76a, und D = 1/F = der Stärke der Testlinse 76a in Dioptrien ist.

Somit kann durch eine einfache Analyse gezeigt werden, daß folgende Beziehung gilt:

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— O *3 —

Diese Gleichung besitzt die Form:

K₁ + K₉ D

R = ! — (2)

1 + K₃ D

Andererseits kann Gleichung (2) auch folgendermaßen geschrieben werden:

C₁ + C₀ R

D = -J ± (3)

1 + C₃ R

worin C. , C- und C-, durch die Geometrie festgelegte Konstanten bedeuten.

Entsprechend kann in einfacher Weise gezeigt werden, daß der prismatische Versatz Yw in der Detektorebene 26 folgendermaßen ausgedrückt werden kann:

^Lf1 P Y = (4)

f₂ 100

oder

^f2 ^Y0 P = 100 — -£ (5)

worin P das Prisma der Testlinse 76a im Prismen-Dioptrien bedeutet. Identische Gleichungen (4) und (5) gelten für

Beispielsweise sind die folgenden Parameter zweckmäßig:

Linse 80a: I^ = 62,5 mm (F/2,7 Triplet) Linse 80b: f₂ = 78,0 mm (F/3,4 Düblet)

m = 3,0 mm

M = 10,0 mm

L =35 mm

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Die Gleichungen 1 bis 5 bilden die Basis für die durch den Mikroprozessor 86 zur Berechnung der Brechungseigenschaften der Testlinse 76 durchzuführenden Berechnungen. Mathematische bzw. programmäßige Korrekturen sollten durchgeführt werden, wenn die Linse 76a eine hochwirksame Linse ist, so daß der hinter Scheitel 98 wesentlich von der Referenzebene 96 abweicht.

Fig. 10 zeigt im einzelnen die Halterung. 74, welche die Maske 1 8 sowie die zu testende Linse trägt. Diese Halterung 74 besitzt eine feste Basis 74a, auf der die Maske 18 fest montiert ist. Auf dieser Basis 74a sitzt ein über ein Gewinde 75 drehbarer Drehkopf 74b, welcher die Referenzebene 96 bildet. Im Ausführungsbeispiel· nach Fig. 10 ist die zu testende Linse eine Kontaktiinse 102 mit einem hinteren Linsenscheitel· 103, welcher dem Scheitel 98 gemäß Fig. 9 entspricht. Die Maske 18 bieibt somit in bezug auf die Basis 74 und damit in bezug auf die Linsen 80 und die Detektorebene 26 gemäß Fig. 9, weiche ebenfa^s fest sind, fest. Durch Drehen des Drehkopfes 74b kann jedoch die Referenzebene 96 reiativ zum Ring der Maske 1 8 aus noch zu beschreibenden Gründen bewegt bzw. angehoben werden.

Wie bereits erwähnt, kann das Linsenmeßgerät 48 zur Bestimmung der Brechungseigenschaften einer Linse, wie beispieisweise der Kontaktlinse 102 verwendet werden. Durch Anheben der Referenzebene 96 in bezug auf den Ring 24 wird darüber hinaus eine genaue Messung der Brenniänge der Kontakt^nse 102 möglich. Aus Gleichung (3) kann die Stärke D der Linse 102 bestimmt und damit über die Beziehung F = 1/D die Brennweite berechnet werden. Gemäß Fig. 9 wird der Abstand m unter der Annahme gemessen, daß der hintere Scheitel 98 in bezug auf die Ebene 96 fest ist. Für Kontaktünsen ist jedoch ein weiter Bereich des Innenradius vorhanden, so daß die Lage des hinteren Scheiteis 103 relativ zur Referenzebene 96 variabel ist und damit kompensiert werden muß. Dies kann in einfacher Wei-

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se dadurch erfolgen, daß Eichmarken am Umfang des Drehkopfes 74b vorgesehen werden, welche dem Krümmungsradius der gemessenen speziellen Kontaktlinse 102 entsprechen. Die Lage der Eichmarken wird in einfacher Weise aus der Geometrie der Halterung 74, dem Radius der zu messenden Kontaktlinse 102 und der Steigung des Gewindes 75 der Halterung 74 berechnet. Obwohl diese Korrekturen auch für relativ starke Testlinsen geringfügig sind, tragen sie jedoch zu einer höheren Genauigkeit bei.

Sollen beispielsweise Bifokale, Trifokale und abgestufte Brillen als Testlinsen 12 hinsichtlich ihrer Brechungseigenschaften vermessen werden, so soll der Durchmesser des Rings 24 relativ klein sein. Dies ist deshalb der Fall, damit gebrochenes Licht beispielsweise vom trifokalen Bereich einer Testlinse, welcher sehr klein ist, empfangen werden kann. Der Durchmesser des Rings 24 kann beispielsweise 4 mm betragen. Hinsichtlich der Wahl der bereits diskutierten Breite W₁ des Rings 24 sind dessen Beugungseigenschaften von Bedeutung. Für jede Situation kann dabei eine optimale Breite festgelegt werden. Beispielsweise für eine Projektionslänge L gemäß Fig. 1 von 30 mm ist eine Breite W₁ von 140 μ zufriedenstellend.

Wie bereits ausgeführt, ist die Vorrichtung 10 nach Fig. 1 trotz ihrer Einfachheit sehr effektiv. Da jedoch der Abstand L kürzer als die kürzeste positive Brennweite der zu messenden Testlinse 12 sein soll, kann der Durchmesser der Schleife 28 in der Detektorebene 26 unzweckmäßig klein werden. Durch Verwendung der zusätzlichen Linsen 80 im Linsenmeßgerät 48 ergibt sich eine praktikable Ausführungsform, welche einen ausreichenden Freiheitsgrad bei der Auslegung der Geometrie und der Größe der Schleifen 28 in der Detektorebene 26 gewährleistet.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform, mit der größere Schleifen 28 in der Detektorebene 26 bei gleichzeitiger Frei-

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heit in der Auslegung der Geometrie möglich sind. In Fig. 11 sind dabei gleiche Elemente wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der gerichtete Lichtstrahl 14 wird durch die Testlinse 12 geschickt. Der von der Linse 12 gebrochene Strahl fällt sodann auf den Ring 24 auf. Der gebrochene Strahl, welcher gemäß Fig. 11 konvergierend ist, wird sodann durch eine konkave Linse 104 geschickt, welche die Teilstrahlen in einen divergierenden Strahl bricht. Die konkave Linse 104 ermöglicht einen praktischeren und größeren Abstand L sowie eine größere Schleife 26 in der Detektorebene 26.

Im Linsenmeßgerät 48 werden die Lichtquelle 52 und der Prozessor 86 eingeschaltet und die Testlinse 76a auf die Halterung 74 gebracht. Der Strahl 66 wird dann durch die Testlinse 76 gebrochen und durch das transparente Material des Rings 24 geschickt, um die Schleife 28 in der Detektorebene 26 zu erzeugen.

Der Prozessor 86 aktiviert die Detektorelektronik 92, so daß das in diesem Zeitpunkt in einer bestimmten Winkelstellung befindliche Diodenfeld 32 abgetastet wird und die erfaßten Daten empfangen werden. Nach einer Abtastung aktiviert der Prozessor 86 den Motortreiber 88, so daß der Schrittschaltmotor 93 das Feld 32 in eine andere Winkelstellung dreht. Der Prozessor 86 aktiviert sodann erneut die Detektorelektronik 92 um das Feld 32 zur Gewinnung weiterer Daten der Schleife abzutasten. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis eine gewünschte Anzahl von Punkten der Schleife 28 erfaßt worden sind. Der Prozessor 86 besitzt dann eine ausreichende Information zur Berechnung der Brechungseigenschaften der Testlinse 76a und erzeugt eine Auslesung auf der Anzeige 94. Eine detailliertere Beschreibung der Betriebsweise und der Ausnutzung der Schaltung 84 findet sich in der bereits erwähnten schwebenden Anmeldung der Anmelderin.

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Claims

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. "Weickmann, Dipl-Phys. Dr. K Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.Ing. H. Liska 3007125 DXIIIH 8000 MÜNCHEN 86, DEN ■ ; . POSTFACH 860 820 MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22 Rodenstock Instruments Corporation, Kiel Court, Sunnyvale, California, V.St.A. Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Brechungseigenschaften einer Testlinse Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bestimmung der Brechungseigenschaften einer Testlinse mit einer zentralen Vorrichtungsachse, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14) zur Erzeugung eines Lichtstrahls in Richtung der zentralen Achse (16), der die Testlinse (12) durchstrahlt und durch diese gebrochen wird, durch eine Einrichtung (18) zur Erzeugung einer stationären Lichtschleife (28) aus dem gebrochenen Strahl, deren Gestalt, Größe und Lage von den Brechungseigenschaften der Testlinse (12) abhängig ist, und durch eine Einrichtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) in einer Ebene (26).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die stationäre Lichtschleife (28) erzeugende Einrichtung (18) eine Anordnung (24) aufweist, welche Licht des gebrochenen Strahls lediglich in einem vorgegebenen Radius (Rq) von der zentralen Achse (16) überträgt.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die stationäre Lichtschleife (28) erzeugende Einrichtung (18) eine Maske mit einem lichtundurchlässigen Bereich (20, 22) und einem transparenten kreisförmigen Ring (24) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (24) eine vorgegebene Breite (W..) besitzt, um in der Ebene (26) eine Schleife (28) der Breite (W₂) zu erzeugen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (24) einen vorgegebenen Radius (Rq) in bezug auf die zentrale Achse (16) besitzt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (20, 22, 24) und der durch die Testlinse (12) geführte Strahl drehfest sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) einen Fotodetektor (32) aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (32) als lineares Diodenfeld ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) eine Einrichtung (90) des Drehung des Diodenfeldes (32) um die zentrale Achse (16) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) eine Vielzahl von linearen Diodenfelderri (36)' aufweist, die jeweils in einem Winkelabstand um die

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Ebene (26) verteilt sind und mit einem Ende eng benachbart zur zentralen Achse (16) liegen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) eine Vielzahl von linearen Diodenfeldern

(38) aufweist, von denen ein Diodenfeld (38a) durch die zentrale Achse (16) verläuft und lang genug ist, um sich gegenüberliegende Punkte der Lichtschleife (28) zu schneiden, und von denen weitere Diodenfelder (38b bis 38c) winkelmäßig von dem einen Diodenfeld (38a) beabstandet sind und mit einem Ende eng benachbart zur zentralen Achse (16) liegen.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (32) um eine Strecke

(L) hinter der Maske (20, 22, 24) angeordnet ist, welche kürzer als die Brennweite der zu messenden Testlinse ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtstrahl erzeugende Einrichtung (52, 58/ 62, 64, 68, 70, 72, 74) einen gerichteten rotationsfreien lichtstrahl in Richtung der zentralen Achse

(50) erzeugt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der R<
(24) etwa 2 mm beträgt.

kennzeichnet, daß der Radius (R_Q) des kreisförmigen Rings

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Weite (W₁) des Rings (24) etwa 150 μ beträgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotodetektor (32) in der eine Detektorebene bildenden Ebene (26) angeordnet ist, daß die Ein-

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richtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) weiterhin eine Linsenanordnung (78, 80) aufweist, welche den gebrochenen Lichtstrahl von einer Referenzebene (96) zur Detektorebene (26) führt, und daß die Maske (18) zwischen der Referenzebene (96) und der Detektorebene (26) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung- (78, 80) ein zwischen der Maske (18) und dem Fotodetektor (32) angeordnetes Linsenpaar (80) aufweist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsenanordnung (78, 80) ein Verhältnis

R ^f2 , J^f1 ^{+ f}2 -

f₂ F-m

festlegt, worin

R den Radius der Schleife (28) in bezug auf die zentrale Achse (50) in der Detektorebene (26); R₀ den Radius des kreisförmigen Rings (24) in bezug auf die zentrale Achse;

m den Abstand zwischen der Referenzebene (96) und der Achse (18);

f₁ = N₁ mit f₁ = Brennweite einer der Linsen (80a) und N.. = Abstand zwischen der Maske (18) und der einen Linse (80a);

M den Abstand zwischen der einen Linse (80a) und der anderen der beiden Linsen (80b);

f~ = N- mit f~ = Brennweite der anderen Linse (80b) und N₂ = Abstand zwischen der anderen Linse (80b) und einer Bildebene (100), in welche der kreisförmige Ring (24) abgebildet wird; und

L den Abstand zwischen der Bildebene (100) und dem Fotodetektor (32),
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19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtstrahl erzeugende und führende Einrichtung (52, 58, 62, 64, 68, 70, 72, 74) eine Halterung (74) für die Testlinse (76) im Weg des gerichteten Lichtstrahls sowie für die Maske (18) hinter der Testlinse aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (74) eine feste Halterung (74a) für die Montage der Maske (18) und eine die Referenzebene (96) bildende bewegliche Halterung (74b) , an der die ,Testlinse (76) montierbar ist, und die zur Justierung des Abstandes zwischen der Maske (18) und der Referenzebene (96) beweglich ist, aufweist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtstrahl erzeugende und führende Einrichtung (52, 58, 62, 64, 68, 70, 72, 74) folgende Komponenten aufweist:

eine eine punktförmige Lichtquelle bildende Einrichtung (52, 58, 60),

eine Einrichtung (64, 68) zur Sammlung und Filterung des von der punktförmigen Lichtquelle (52, 58, 60) ausgestrahlten Lichtes zwecks Erzeugung eines gerichteten Lichtstrahls, und eine Einrichtung (70) zur Begrenzung des Durchmessers des gerichteten Lichtstrahls.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (31) zur Erfassung der Lichtschleife (28) ein lineares Fotodiodenfeld (32) in der Detektorebene (26) sowie eine das lineare Fotodiodenfeld

(32) drehende Einrichtung (93) aufweist.

23. Verfahren zur Bestimmung der Brechungseigenschaften einer Testlinse,, dadurch gekennzeichnet, daß ein rotationsfreier,

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in einer zentralen Achse gerichteter Lichtstrahl zwecks Brechung durch die Testlinse geschickt wird, daß in einer Ebene eine stationäre Lichtschleife aus dem gebrochenen Strahl erzeugt wird und daß eine Vielzahl von Punkten der Schleife in der Ebene erfaßt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Lichtschleife dadurch erzeugt wird, daß der gebrochene Strahl durch einen transparenten kreisförmigen Ring gestrahlt wird.

25. Verfahren nach Anspruch 23 und 24, dadurch gekennzeichnet, daß der gebrochene Strahl durch den stationär gehaltenen Ring gestrahlt wird.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens fünf Lichtpunkte der Lichtschleife erfaßt werden;

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Erfassung von Lichtpunkten Licht-

■ punktpaare der Lichtschleife erfaßt werden.

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