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Optisches System für ein Gerät zur Bestimmung der Hornhautkrümmung
Die Erfindung betrifft ein optisches System für ein Gerät zur Bestimmung der Hornhautkrümmung
mit zwei der Hornhaut darzubietenden Prüfzeichen und einer Einrichtung, um von jedem
der beiden von der Hornhaut entworfenen Spiegelbilder der beiden Prüfzeichen ein
Doppelbild zu erzeugen und die beiden Doppelbilder gegeneinander einzustellen.
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Zur gegenseitigen Einstellung der beiden Doppelbilder benötigt man
von diesen nur die beiden mittleren der vier Bilder, während die beiden äußeren
Bilder für die Messung nur störend sind.
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Nach der Erfindung werden an sich bekannte Mittel vorgesehen, die
zur Auslöschung dieser beiden äußeren Bilder geeignet sind.
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In erster Reihe lassen sich für diesen Zweck polarisierende Mittel
verwenden, die zur Beseitigung unerwünschter, durch Spiegelung an der Hornhaut erzeugter
Bilder von Prüfzeichen bei Augenuntersuchungsgeräten schon benutzt worden sind..
In diesem Falle muß zur Erzeugung des Spiegelbildes jedes Prüfzeichens polarisiertes
Licht zur Verwendung kommen. Vorteilhaft werden zu diesem Zwecke zwei das Licht
linear polarisierende Folien, z. B. aus Herapathit, vorgesehen, von denen je eine
;einem der beiden Prüfzeichen zugeordnet ist und die eine solche Anordnung zueinander
haben, daß ihre Schwingungsebenen aufeinander senkrecht stehen. Abgesehen davon,
daß solche Folien gegenüber polarisierenden Prismen, z. B. Nicols, den Vorteil des
Fortfalls von Abbildungsfehlern haben, macht es die Verwendung solcher Folien möglich,
Prüfzeichen von der Größe zu benutzen, die sich bei den bisher bekannten Geräten
von der Art des Erfindungsgegenstandes bewährt hat, was bei der Verwendung polarisierender
Prismen praktisch daran scheitert, daß entsprechend große Prismen nur unter größten
Schwierigkeiten, und dann nur zu Preisen zu beschaffen sind, die den Absatz dieser
Geräte unmöglich machen würden.
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Dienen zur Verdoppelung der Spiegelbilder der beiden Prüfzeichen doppelt
brechende Kristalle (z. B. ein Wollastonsches Kalkspatprisma), so wirken diese bei
geeigneter Anordnung mit den beiden Folien (oder, falls zur Polarisierung des Lichtes
zur Erzeugung der Spiegelbilder andere Mittel verwendet werden, mit diesen andern
Mitteln) so zusammen, daß die angestrebte Auslöschung der beiden äußeren Bilder
ohne weitere zusätzliche Mittel zustande kommt. Wird die Verdoppelung der Spiegelbilder
der beiden Prüfzeichen durch ein System von Keilen bewirkt (z. B. durch Doppelkeile;
die zum Zwecke der gegenseitigen Einstellung der beiden Doppelbilder gegeneinander
drehbar angeordnet sind, oder durch ein Biprisma, das zum Zwecke derj gegenseitigen
Einstellung der beiden Doppelbilder verschieblich angeordnet ist), so sind zur Auslöschung
der beiden äußeren Bilder noch zwei dem System von Keilen zugeordnete Analysatoren
erforderlich, von denen jeder in einem der beiden Strahlengänge zur Erzeugung der
Doppelbilder beider Prüfzeichen angeordnet ist. Zum Zwecke der Vermeidung von Abbildungsfehlern
und der Beschaffung zu erträglichem Preise werden auch hierzu vorteilhaft
zwei
linear polarisierende Folien verwendet, deren Schwingungsebenen aufeinander senkrecht
stehen.
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Bei Geräten mit Verdoppelung der Spiegel.- . bilder der beiden Prüfzeichen
durch ein System von Keilen kann zur Auslöschungder beiden äußeren Bilder der durch
die Bildverdoppelung erzeugten vier Bilder an Stelle von linear polarisierenden
Mitteln auch eine Strahlenfiltereinrichtung Verwendung finden, die einerseits -zwei
verschiedenfarbige, je einem der beiden Prüfzeichen zugeordnete Strahlenfilter enthält,
so daß die von der Hornhaut entworfenen Spiegelbilder der beiden Prüfzeichen verschiedene
Färbung haben und die andererseits zwei dem System von Keilen zugeordnete Strahlenfilter
enthält, die verschieden so gefärbt sind, daß nur die beiden mittleren der vier
Bilder der beiden Doppelbilder in ihren Farben sichtbar und die beiden äußeren der
vier Bilder für den Beobachter unsichtbar sind.
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Bei Geräten mit mehr als einem Paar zusammengehöriger Prüfzeichen
gilt die Erfindung sinngemäß für jedes Prüfzeichenpaar.
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In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele eines der Erfindung
entsprechenden, mit zwei Prüfzeichen versehenen optischen Systems je in einem Schnitt
durch die Achse des zugehörenden Objektivs dargestellt. Bei allen drei Ausführungsbeispielen
sind. zur Auslöschung der beiden äußeren der durch Spiegelung an der Hornhaut und
Verdoppelung der Spiegelbilder erzeugten vier Bilder der beiden Prüfzeichen linear
polarisierende Folien vorgesehen. Die Einrichtungen zur Bildverdoppelung und zur
gegenseitigen Einstellung der beiden Doppelbilder sind bei den drei Ausführungsbeispielen
verschieden. Bei dem durch Abb. i dargestellten Ausführungsbeispiel ist zu diesem
Zwecke ein längs der optischen Achse des Objektivs verschiebliches Wollastonsches
Prisma vorgesehen, bei dem durch Abb. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ein längs
der optischen Achse des Objektivs verschiebliches Biprisma und bei dem durch Abb.
3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ein Paar von Herschelschen Drehkeilen. Abb.
q. zeigt die im Gesichtsfeld des Gerätes erzeugten beiden Doppelbilder von beiden
Prüfzeichen in derjenigen Stellung, in der sich die beiden mittleren Bilder berühren.
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In Abb. i enthält das optische System ein Objektiv i, das in einem
um die Achse X-X des Objektivs i drehbaren rohrförmigen Gehäuse 2 befestigt ist.
An dem Gehäuse 2 sind zwei Rohrkörper 3 und q. befestigt, deren Achsen Y-Ir und
Z-Z sich in einem Punkt 5 schneiden, der ungefähr der Lage des Krümmungsmittelpunktes
der Hornhaut 6 eines zu untersuchenden Auges 7 gegenüber dem Gerät entspricht. In
dem Rohrkörper 3 ist eine Aasplatte 8 befestigt, auf der ein Prüf-Aichen 9 aufgetragen
ist, das durch eine Lichtquelle io beleuchtet wird. Zwischen der 'Glasplatte 8 und
einer weiteren Glasplatte i i ist eine das von der Lichtquelle io ausgesandte Licht
linear polarisierende Herapathitfolie 12 eingekittet, deren Schwingungsebene senkrecht
zur Zeichnungsebene liegt. Entsprechend ist in dem Rohrkörper q. eine Glasplatte
13 befestigt, auf der ein Prüfzeichen 14 aufgetragen ist, das durch eine Lichtquelle
15 beleuchtet wird. Zwischen der Glasplatte 13 und einer weiteren Glasplatte 16
ist eine das von der Lichtquelle 15 ausgesandte Licht linear polarisierende Herapathitfolie
17 eingekittet, deren Schwingungsebene die Zeichnungsebene ist. Zur Verdoppelung
der beiden durch Spiegelung an der Hornhaut 6 entstehenden beiden Spiegelbilder
der beiden Prüfzeichen 9 und 14 dient ein Wollastonsches Prisma, das aus zwei Kalkspatprismen
18 und i9 besteht, deren Schwingungsebenen ,senkrecht zur Zeichenebene bzw. parallel
zur Zeichenebene liegen. Diese Lage der Schwingungsebenen hat bei der oben angegebenen
Lage der Schwingungsebenen der beiden Folien zur Folge, daß die beiden äußeren der
vier Bilder der beiden Prüfzeichen ausgelöscht werden. Um die beiden sichtbar bleibenden
mittleren Bilder gegeneinander einstellen zu können, ist das Wollastonsche Prisma
18, 19 in dem Rohr 2 längs der Achse X-X verschieblich angeordnet. Die Fassung 2o
des Prismas greift mit einem Stift 2i durch einen Längsschlitz 22 des Rohres 2 hindurch
in eine schraubenförmige Nut 23 einer Hülse 24 ein, die das Rohr 2 umschließt und
an dem Rohr 2 drehbar gelagert ist. Eine Verschiebung des Wollastonschen Prismas
18, i9 längs der Achse X-X wird durch Drehen der Hülse 24 gegenüber dem Rohr 2 bewirkt.
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Abb. 4. zeigt die in der Bildebene des nicht gezeichneten Okulars
des Geräts entstehenden Doppelbilder. a1, aP und b1, b2 der beiden Prüfzeichen 9
und 1d., und zwar in der für die Messung erforderlichen Stellung, bei der sich die
beiden mittleren Bilder a1 und b1 berühren. Die beiden äußeren Bilder a'- und b2
sind für den Beobachter unsichtbar, was in der Zeichnung durch Schraffur angedeutet
ist.
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Das durch Abb. 2 veranschaulichte optische System unterscheidet sich
von dem durch Abb. i dargestellten lediglich dadurch, daß zur Bildverdoppelung statt
eines Wollastonschen Prismas 18, i9 ein Biprisma 25 dient, das mit seiner Fassung
2o mit den gleichen Mitteln längs der Achse X-X verschoben werden kann wie das Wollastonsche
Prima
18, i9. Damit bei dieser Bauart des optischen Systems die
äußeren Bilder a2 und b2 der von den beiden Prüfzeichen 9 und i¢ erzeugten Doppelbilder
ausgelöscht werden, sind die beiden Schrägflächen des Biprismas je mit einer linear
polarisierenden Herapathitfolie 26 bzw. 27 verkittet, wobei die Schwingungsebene
der Folie 26 in der Zeichnungsebene und die Schwingungsebene der Folie 27 senkrecht
zur Zeichnungsebene liegt.
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Das durch Abb.3 veranschaulichte optische System unterscheidet sich.
von dem durch Abb. 2 dargestellten lediglich dadurch, daß die Einrichtung zur Bildverdoppelung
ein Drehkeilsystem enthält, das im parallelen Strahlengang zwischen den beiden Gliedern
i' und i" eines zweigliedrigen Objektivs angeordnet ist. Das Keilsystem enthält
zwei Ringkeile 28 und 29, deren jeder einen Mittelkeil 3o bzw. 31 einschließt, der
die Strahlen in entgegengesetzter Richtung -ablenkt wie der zugehörende Ringkeil.
Die beiden Ringkeile 28 und 29 sind in dem Rohr 2 um die Achse X-X drehbar gelagert,
und zwar mittels zweier Kegelräder 32 und 33, die mit einem Kegelrad 34 im Eingriff
stehen, das durch einen Triebknopf 315 angetrieben werden kann. Eine Drehung des
Triebknopfes 35 hat eine gegenläufige Drehung der beiden Keilanordnungen 28,
30 und 29, 31 um gleiche Beträge und damit eine gegenseitige Einstellung
der beiden Doppelbilder a1, a2 und b1, b° der beiden Prüfzeichen zur Folge. Damit
die beiden äußeren Bilder a= und b= ausgelöscht werden, sind in dem Rohr 2 vor den
Keilen 28 und 30 zwei linear polarisierende Herapathitfolien befestigt, und
zwar vor dem Ringkeil 28 eine Ringfolie 36, deren Schwingungsebene senkrecht zur
Zeichnungsebene liegt, und vor dem Mittelkeil 30 eine Mittelfolie 37, deren
Schwingungsebene mit der Zeichenebene zusammenfällt.
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Da bekanntlich eine Lichtabsorption anstatt Buch das Zusammenwirken
zweier Herapathitfolien mit zueinander senkrechten Schwingungsebenen auch durch
das Zusaminenwirken zweier Farbfilter bewirkt werden kann, deren beide Farben komplementär
sind, so tritt bei den . optischen Systemen nach Abb.2 und 3 eine Auslöschung der
beiden äußeren Bilder a= und b2 auch dann ein, wenn in Abb. 2 und 3 die Folien 12
und 27 bzw. 12 und 36 mit zur Zeichnungsebene senkrechten Schwingungsebenen durch
Rotfilter und die Folien 17 und 26 bzw. 17 und 37 mit zur Zeichnungsebene parallelen
Schwingungsebenen durch Blaufilter ersetzt werden.