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Gerät zur Ermittlung von Stellungsfehlern der Augen Die bisher bekannten
Geräte zur Ermittlung von Stellungsfehlern der Augen waren meist mit zwei entweder
ungefähr im normalen Augenabstand oder in veränderlichem Abstand nebeneinander befindlichen
optischen Systemen ausgerüstet, mit denen zwei Objekte, in der Regel eine Teilung
und ein Zeiger, in großer Entfernung abgebildet wurden. Dabei waren die beiden Objekte
verschiedenfarbig, beispielsweise grün und rot, in der gemeinsamen Brennebene der
beiden optischen Systeme ineinanderfallend ausgeführt und diese Systeme durch ein
wenigstens dem einen derselben vorgeschaltetes Prisma sowie durch j e ein entsprechend
gefärbtes Farbfilter ergänzt. Die Farbfilter bewirkten, daß mit jedem der beiden
optischen Systeme nur eins der beiden Objekte wahrgenommen werden konnte. Die Größe
des Ablenkungswinkels des Prismas war so gewählt, daß die beiden wahrgenommenen
Objekte einen scheinbaren Abstand hatten, der der Achsenentfernung der beiden optischen
Systeme glich. Demzufolge erschienen einem in die optischen Systeme erblickenden
Beobachter finit auf große Entfernung akkommodierten, parallel gestellten Augen
im Gesichtsfelde die beiden Objekte in ihrer wirklichen Lage zueinander, d. h. es
deckten sich diejenigen Punkte beider Objekte, die in der Objektebene wirklich zusammenfielen.
Stellungsfehler der beobachtenden Augen machten sich jedoch dadurch kenntlich, daß
dem Beobachter die gegenseitige Lage der Objekte gegenüber der wirklichen gegenseitigen
Lage verändert erschien, wobei die Größe der Veränderung ein Maß für die Größe des
vorhandenen Stellungsfehlers der Augen war. Die Verschiedenheit der Form beider
Objekte war gewöhnlich groß genug, um sie auch dem unbefangenen Beobachter als nicht
zusammengehörig erscheinen zu lassen, wodurch eine Veranlassung zu einem Fusionsimpuls
beider Augen im allgemeinen nicht gegeben war. Es trat aber zwischen den beiden
gefärbten Obj ekten leicht der von E i n d h o v e n erklärte scheinbare Tiefenunterschied
auf, der Veranlassung zu Akkommodationsanstrengungen und damit verbundenen Stellungsänderungen
der Augen gab, womit die notwendige natürliche und ungezwungene Stellung der Augen
aufgegeben wurde und die richtige Ermittlung des wirklichen Stellungsfehlers in
Frage gestellt werden konnte.
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Die Erfindung besteht in einem Gerät der genannten Art, bei dem die
beschriebenen Nachteile nicht auftreten. Dieses Ziel kann dadurch erreicht werden,
daß jeder der zwei Objektträger des Geräts nach der Erfindung eins von zwei gleichfarbigen,
verschiedenartigen Objekten trägt und daß ihre Mitten ungefähr auf den Achsen der
optischen Systeme liegen. Sorgt man überdies durch Anbringung einer Zwischenwand
zwischen den Räumen der Abbildungsstrahlen und durch Schwärzung des gesamten Inneren
des
Gerätes mit Ausnahme der Objekte selbst dafür, daß dem Beobachter
keine geometrisch sich ähnelnden Teile sichtbar Sand, die etwa zur Deckung gebracht
werden könnten, dann ist mit Sicherheit jeder Fusionsimpuls ausgeschaltet und das
Auftreten eines scheinbaren Tiefenunterschiedes der Objekte verhütet.
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Um die Herstellung des Gerätes möglichst wenig kostspielig zu machen,
wendet man als optische Systeme in der Regel einfache, in erster Linie nur chromatisch
korrigierte Linsen an und macht den Abstand dieser Linsen voneinander unveränderlich.
Liegen die Objekte dabei in Ebenen, die durch die Brennpunkte der Linsen gehen,
dann werden sich besonders infolge der verschiedenen Augenabstände der zu Untersuchenden
bei der Abbildung durch diese Linsen Verzeichnungsfehler und sonstige Abbildungsfehler
einstellen, von denen erstere zu einer fehlerhaften Ermittlung des Stellungsfehlers,
letztere zu Schwierigkeiten in bezug auf das ganze Erkennen der Objekte führen können.
Diese Fehler machen sich naturgemäß um so stärker bemerkbar, je ausgedehnter in
Richtung des Achsenabstandes der optischen Systeme das Objekt ist. Es ist deshalb
zweckmäßig, jeweils wenigstens das in dieser Richtung ausgedehnte Objekt in einer
gekrümmten Fläche anzuordnen, die sich der tangentialen Bildschale des zugehörigen
optischen Systems ungefähr anschmiegt. Als solche gekrümmte Fläche kann eine Umdrehungsfläche
mit der Achse des betreffenden optischen Systems als Umdrehungsachse oder eine Zylinderfläche
mit genügender Annäherung verwendet werden.
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Wie hieraus hervorgeht, entstehen bei Anwendung fester optischer Systeme
Schwierigkeiten wegen des veränderlichen Augenabstandes beim Prüfen der Stellungsfehler
in Richtung des Achsenabstandes der optischen Systeme, d. h. in waagerechter Richtung.
Beim Prüfen der Stellungsfehler in der dazu senkrechten Richtung, also in der Lotrechten,
sind diese Schwierigkeiten geringer. Für diese Prüfung lassen sich die im ersten
Falle angewandten Objekte jedoch nicht ohne weiteres benutzen, sondern müssen mit
ihrer hauptsächlichen Ausdehnung rechtwinklig dazu angeordnet sein. Das läßt sich
in einfacher Weise dadurch erreichen, daß die Objektträger mit den Objekten um die
Achsen der zugehörigen optischen Systeme um einen Winkel von wenigstens 9o° schwenkbar
gemacht werden. Eine andere, für die Bedienung des Gerätes besonders einfache Lösung
der Aufgabe ergibt sich, wenn man am Gerät zwei Paare von Objektträgern anbringt,
die wechselweise in die Gebrauchslage gegenüber den optischen Systemen gebracht
werden können und die so angeordnet sind, daß die hauptsächlichen Ausdehnungsrichtungen
der einander entsprechenden Objekte in dieser Lage ungefähr senkrecht zueinander
liegen. Bestehen die Objektpaare aus einer Teilung und einem Zeiger, dann wird die
Teilung für die Prüfung seitlicher Stellungsfehler in der Gebrauchslage also waagerecht,
die für die Prüfung von Höhenstellungsfehlern lotrecht zu liegen haben. Es ergibt
sich ein zweckmäßiger Aufbau des Gerätes, wenn man die beiden Objektträgerpaare
an einem gemeinsamen Lagerkörper befestigt, der um eine Parallelle zu den Achsen
der optischen Systeme schwenkbar ist, ,wobei man mit Vorteil die Lage der Schwenkachse
so wählt, daß sie den Abstand der beiden genannten Achsen halbiert.
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Auf der Zeichnung sind zwei Geräte zur Ermittlung von Stellungsfehlern
der Augen als Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Abb. i zeigt das erste
Beispiel in einer Ansicht im Aufriß, Abb.2 einen Mittelschnitt im Grundriß und Abb.
3 einen Schnitt nach der Linie A-A der Abb. i. In Abb. q. ist das zweite Beispiel
in einer Ansicht im Aufriß wiedergegeben, während Abb. 5 einen Mittelschnitt durch
dieses Beispiel im Grundriß und Abb. 6 einen Schnitt nach der Linie B-B der Abb.
q. veranschaulicht.
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Das erste Beispiel (Abb. i bis 3) hat ein halbzylinderförmiges Gehäuse
i, welches mit Hilfe zweier Schrauben 2 in einem Bügel 3 gelagert ist, .der seinerseits
auf einer mit einem beliebigen (in der Zeichnung nicht angebenen) Fuß versehenen
Säule q. ruht. Das Gehäuse i hat einen Stutzen 5 zur Aufnahme der Fassung 6 einer
Glühlampe 7. Im Gehäuse i ist eine Zwischenwand 8 mit zwei Fenstern angebracht,
in denen die Fassungen g, io zweier Objektträger n, 12 drehbar gelagert sind. Die
Fassung io trägt ein Segment 13 eines Stirnradkranzes, mit welchem ein Triebrädchen
1q. gepaart ist. Dieses Triebrädchen 1q. ist an einem im Gehäuse i drehbar gelagerten
Bolzen 15 befestigt und mit einem Triebknopf 16 versehen. Die beiden Fassungen 9,
io sind durch ein Stahlband 17 gekuppelt, wobei eine von zwei Befestigungsschrauben
18, i9 zugleich als Anschlag dient, der mit Hilfe von zwei in der Zwischenwand 8
eingeschraubten Bolzen 2o, 21 den Drehwinkel der beiden Objektträger 1i, 12 auf
9o° begrenzt. Die Objektträger 1i, 12 sind lichtundurchlässig geschwärzte, planparallele
Glasplatten, in deren Schwärzung bei der ersteren eine nach Prisinendioptrien bezifferte
Teilung 22, bei der zweiten ein Zeiger von der Form eines den Durchmesser des Objektträgers
i2 bezeichnenden
Striches 23 ausgespart ist, dessen Richtung zur
Ausdehnungsrichtung der Teilung 22 senkrecht ist. Die beiden Objekte 22, 23 liegen
in der gemeinsamen Brennebene zweier gleichachsig mit den Objektträgern 1r, 12 in
zwei Stutzen 24, 25 eines Gehäusedeckels 26 befestigten, chromatisch korrigierten
Sammellinsen 27, 28. Der Achsenabstand dieser beiden Linsen 27, 28 und demnach auch
der der Mitten der Objektträger 1r, 12, beträgt 65 mm, was dem normalen Augenabstande
entspricht. - Außer den Objekten 22 und 23 sind alle von den Linsen 27, 28 aus übersehbaren
Innenteile des Gerätes geschwärzt.
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Zum Gebrauche stellt man das Gerät auf einen Tisch, vor dem man den
Prüfling Platz nehmen läßt. Alsdann wird die Glühlampe 7 durch Anschluß an ein Stromnetz
zum-Aufleuchten gebracht und der Prüfling veranlaßt, mit beiden Augen durch die
Sammellinsen 27, 28 auf die rückseitig beleuchteten Objekte 2a, 23 zu blicken, wobei
das Gerät im Bedarfsfalle durch Drehen um die Schrauben 2 schräg gestellt werden
kann. Durch Drehung des Triebknopfes 16, bis der Anschlag zg am Bolzen 2o anliegt,
stellt der Prüfende die Teilung 22 zuerst waagerecht ein. Sie ist so geeicht, daß
ihre Bezifferung seitliche Abweichungen von der Achse aus unmittelbar in Prismendioptrien
angibt. Sind die Augen des Prüflings normalsichtig, dann veranlaßt ihn die große
Entfernung der von ihm beobachteten, von den Linsen 27, 28 erzeugten Bilder der
Objekte 22, 23 den Akkommodationszustand seiner Augen dieser Entfernung anzupassen,
wobei Augenpaare ohne Stellungsfehler im allgemeinen parallel gerichtet werden.
Fehlsichtigkeit des Prüflings ist durch Benutzung entsprechender Brillengläser auszugleichen.
Der Prüfling vereinigt die beiden Bilder der Objekte 2;-, 23 miteinander, so daß
der Zeiger 23 quer über der Teilung 22 zu liegen scheint; wobei der Zeiger 23 auf
der Teilung 22 den seitlichen Stellungsfehler in Prismendioptrien angibt. Ist kein
seitlicher Stellungsfehler vorhanden, dann erscheint der Zeiger 23 über der Mitte
der Teilung 22, also auf dem Werte Null.
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Nach Feststellung des seitlichen Stellungsfehlers werden durch Drehen
des Triebknopfes 16 die Objektträger i r, 12 um go° gedreht, so daß nunmehr die
Ausdehnungsrichtung der Teilung 22 lotrecht und der Zeiger 23 waagerecht liegt,
während der Anschlag zg den Bolzen 21 berührt. Der Prüfling erblickt nun wiederum
den Zeiger 23 über der Teilung 22, jedoch um go° gedreht, und liest nunmehr den
etwa vorhandenen Höhenfehler seiner Augen am Bilde des Zeigers 23 auf .dem Bilde
der Teilung 22 in Prismendioptrien ab. Das zweite Beispiel (Abb. 4 bis 6) hat ein
halbkugelförmiges Gehäuse 29 mit einem Stutzen 3o zur Aufnahme der Fassung 6 der
Glühlampe 7. Das Gehäuse 29 ist wiederum mit Hilfe zweier Schrauben :2 in einem
Bügel 3 r gelagert, der ebenso wie beim ersten Beispiel mit einer Säule 4 auf einem
beliebig gestalteten Fuße ruhend zu denken ist. Zwischen einem Flansche 32 und einem
Gegenringe 33 ist in dem Gehäuse 2g eine Scheibe 34 mit vier Fenstern drehbar gelagert.
Die Fenster sind als Fassungen für vier Objektträger 35, 36, 37 und 38 ausgebildet,
von denen der erstere eine zylindrisch gekrümmte, die übrigen planparallele, geschwärzte
Glasplatten sind. Im Flansch 32 ist eine Schraube 39 eingeschraubt; sie greift
in einen Schlitz 4o der Scheibe 34 von der Länge eines Viertelbogens ein und dient
zur Beschränkung der Drehungen dieser Scheibe. Das Gehäuse 2g ist mit einem Deckel
41 abgeschlossen, an dem in zwei Stutzen 42, 43 zwei mit den beiden jeweils auf
dem waagerechten Durchmesser der Scheibe 34 liegenden Fenstern gleichachsig gefaßte,
chromatisch korrigierte" Sammellinsen 44, 45 angebracht sind. Die beiden Stutzen
42 und 43 sind durch eine Brücke 46 verbunden, die als Lager eines Bolzens 47 dient;
der im Mittelpunkte der Scheibe 34 befestigt ist und zwischen den beiden Einblicköffnungen
der Stutzen q.2, 43 einen RändelknoPf 48 trägt. Auf dem Objektträger 35 ist eine
nach Prismendioptrien bezifferte Teilung 49 rechtwinklig zur Zylinderachse aus der
Schwärzung ausgespart. Die Krümmung der die Teilung 49 tragenden Fläche ist der
tangentialen Bildschale der zugehörigen Sammellinse 44 angeschmiegt; der auf der
Achse der Linse 44 liegende Nullpunkt der Teilung 49 fällt mit dem Linsenbrennpunkt
zusammen. Die Oberflächen der Objektträger 36, 37 und 38 liegen in der gemeinsamen
Brennebene der Linsen 44, 45. Die Schwärzungen der Objektträger 36 und 38 haben
als Zeiger 5o bzw. 51 dienende Aussparungen von der Foren je eines Striches, der
den zur zugehörigen Teilung senkrechten Durchmesser bezeichnet. Der Objektträger
37 ist mit einer gleichfalls ausgesparten, zur genannten Teilung 49 parallelen Teilung
52, die auch nach Prismendioptrien beziffert ist, ausgestattet. Der Achsenabstand
der Sammellinsen 44, 45 beträgt 65 mm. Die Linsen 44, 45 sind so berechnet, und
die Zylinderfläche des Objektträgers 35 ist der tangentialen Bildschale so weit
angepaßt, daß sich der bildseitige Strahlenwinkel bei einem anderen Augenabstand
des Prüflings innerhalb der Grenzen von 58 bis 72 mm gegenüber dem bei 65 mm Augenabstand
höchstens um so viel ändert, daß sich Meßfehler von nicht mehr als o,2 Prdptr.
ergeben.
Auch bei diesem Gerät sind alle Innenteile außer den Objekten 49, 50, 51, 52 geschwärzt.
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Die Handhabung des Gerätes bei einer Untersuchung des Stellungsfehlers
der Augen eines Prüflings gleicht im allgemeinen der Handhabung des ersten Beispiels.
Abweichend davon ist beim Übergange von der Prüfung des seitlichen Stellungsfehlers
zü der des Höhenstellungsfehlers die Drehung der Scheibe 34 um 90°, so daß die Schraube
39 vom Anschlage an einem Ende des Schlitzes 4o zum Anschlage am anderen Ende des
Schlitzes 40 kommt. Das Drehen der Scheibe 34 erfolgt mit Hilfe des Rändelknopfes
48, den man mit dem Zeigerfinger und dem Daumen einer Hand erfaßt, indem man einen
der Stutzen 42 oder 43 umgreift. Während also beim ersten Beispiel für beide Prüfungen
dieselben Objekte, nur in verschiedener Lage zur Anwendung kamen, werden beim zweiten
Beispiel die Objektpaare ausgewechselt.