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Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Abstandes zwischen den optischen
Zentren zweier oder mehrerer nebeneinander in einem Halter angebrachter Linsen oder
optischer Systeme
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Messung
des Abstandes zwischen optischen Zentren zweier oder mehr er nebeneinander in einem
Halter angebrachter Linsen oder opuscher Systeme, z. B. des Abstandes zwischen den
Zentren zweier in einem Gestell eingefäßter Brillengläser.
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Beim Verschreiben von Rezeptell für Brillen gibt der Augenarzt außer
der Stärke der Gläser auch den Abstand zwischen den optischen Zentren der Gläser
an. In bestimmten Fällen sollen außerdem die Gläser in senkrechter Richtung verschoben
sein, so daß das optische Zentrum des einen Glases sich z. B. einen Millimeter oberhalb
desjenigen des anderen Glases befindet. In Abhängigkeit vom Augenabstand des Patienten
und von eventuellen organischen Fehlern sollen somit die Zentren der Gläser in einer
bestimmten Weise im Brillengestell liegen. Bei zu großen Abweichungen von diesen
Bedingungen werden aber die Augenmuskeln des Fehlsichtigen angestrengt, was Kopfschmerzen
usw. verursachen kann.
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Um den Abstand zwischen den optischen Zentren der Brillengläser nachprüfen
zu können, wird erfindungsgemäß so verfahren, daß jede Linse in ein Strahlenbündel
eingeführt und dort zentriert wird, wonach der Abstand der unter sich parallel verlaufenden
und gegeneinander parallel verschiebbaren Strahlenbündel gemessen wird. Es ist hierbei
selbstverständlich nicht notwendig, daß man
zwei verschiedene Strahlenbündel
verwendet, sondern man kann derart verfahren, daß zuerst die eine der Linsen in
ein Strahlenbündel eingeführt und zentriert wird und das Brillengestell danach verschoben
wird, so daß die andere Linse im Strahlenbündel zentriert wird, wonach der Verschiebeweg
des Brillengestells heim Übergang von der Zentrierlage der einen Linse zur Zentrierlage
der anderen Linse gemessen wird. Es kann natürlich auch umgekehrt das Brillengestell
festgehalten und das Strahlenbündel von der einen Linse nach der anderen bewegt
werden.
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In der Zeichnung ist in Fig. 1 und 2 schematisch der Strahlengang
in einer zur Ausführung des Verfahrens verwendbaren Einrichtung gezeigt. Hierbei
bezeichnet 1 eine Lichtquelle, die eine Markenplatte 2 mit einem schematisch angedeuteten
Kreuz beleuchtet. Diese Kreuzmarkenplatte ist in Fig. im Brennpunkt einer positiven
Linse 3 angeordnet, und das von dieser ausgehende parallele Strahlenbündel wird
von einer Linse 4 im Brennpunkt der letzteren gesammelt und damit dort ein Bild
des Kreuzes erzeugt. Wird zwischen die Linsen 3 und 4 noch eine Linse 6, z. B. ein
Brillenglas, eingeführt, so muß die Linse 3 näher an die Markenplatte 2 bewegt werden,
damit die Strahlen nach Durchgang durch die Linse 6 wieder parallel werden. Nach
der Darstellung in Fig. 2 ist die Linse 6 in das Strahlenbündel derart eingeführt,
daß ihr optisches Zentrum seitlich der optischen Achse der Projektionseinrichtung
liegt. Wie aus derselben Figur hervorgeht, wird das Bild der Kreuzmarke 2 in die
Fokalebene der Linse 4 und entsprechend seitlich des Brennpunktes der letzteren
bei 5' fallen.
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In der Fokalebene der Linse 4 ist eine zweite Markenplatte 5 angeordnet,
die z. B. ebenfalls mit einem Kreuz versehen ist. Wenn die Linse 6 nicht in das
Strahlenbündel eingeführt ist, fällt das Bild der beleuchteten Markenplatte 2 mit
dem Kreuz der der Linse 4 zugeordneten Markenplatte 5 zusammen.
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Nachdem die Linse 6 mit zum Strahlenbündel gleichgerichteter optischer
Achse eingeführt worden ist, wird dieses Zusammenfallen der Kreuzmarken nur dann
auftreten, wenn gerade das optische Zentrum der Linse 6 auf der optischen Achse
der Projektionseinrichtung liegt, womit die genaue Zentrierung erreicht ist. Durch
die axiale Verschiebung der Linse 3 kann man in bekannter Weise gleichzeitig auch
den Wert der Stärke der Linse 6 in Dioptrien erhalten, wie bei den bekannten Scheitelbrechwertmessern.
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In Fig. 3 bis 5 ist schematisch eine Einrichtung zur Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt. In Fig. 3 stellt lo ein Gestell dar, das mit
einem Fuß 11 versehen ist. Am unteren Ende des Gestells 10 ist eine Projektionseinrichtung
12 angebracht, die eine Lichtquelle, eine Markenplatte und eine Linse, entsprechend
der Linse 3 in Fig. I und 2, enthält. Die Linse 3 kann mit Hilfe eines vorzugsweise
in Dioptrien geeichten Drehknopfes axial verschoben werden.
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Am oberen Ende des Gestells 10 sind ein Halter 4 für eine Linse,
entsprechend der Linse 4 in Fig. 1 und 2, und eine Markenplatte angebracht, welche
durch ein in an sich bekannter Weise einstellbares Okular 15 betrachtet wird. In
dem Zwischenraum zwischen dem oberen und unteren Ende des Gestells lo ist eine Einrichtung
angebracht, die in Draufsicht bzw. Querschnitt in Fig. 4 und 5 näher gezeigte ist.
Nach Fig. 4 und 5 besteht diese Einrichtung aus einem zur Aufnahme eines Bnliengestells
eingerichteten Auflegetisch 20, der mit einer Stützkante 21 versehen ist. Der Tisch
20 ist an einer Führung 22 verschiebbar befestigt, welche Führung ihrerseits mit
Hilfe eines zylindrischen Zapfens 23 in einem hülsenförmigen Teil 24 des Gestells
10 verschiebbar gelagert ist.
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Der Auflegetisch 20 ist mit einem Ansatz 25 versehen, in dem eine
mit Gewinde versehene Ausbohrung 26 vorgesehen ist, durch welche Ausbohrung eine
sich längs der Führung 22 erstreckende Schraube 27 hindurchgeht, die in Endstücken
28 der Führung drehbar, aber nicht verschiebbar gelagert ist. An einem Ende der
Schraube ist ein Drehknopf 29 angebracht. Durch Drehung des Drehknopfes 29 kann
somit der Tisch 20 längs der Führung 22 verschoben werden.
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Im Zapfen 23 ist eine mit Gewinde versehene Ausbohrung 30 vorhanden,
in welche eine im Gestell drehbar, aber nicht verschiebbar gelagerte, mit einem
Drehknopf 31 versehene Schraube 32 eingreift. Um eine Drehung des Zapfens 23 zu
verhindern, ist dieser mit einer Führungsleiste 33 versehen, die mit einer Rille
des hülsenförmigen Teils 24 zusammenwirkt. Durch Drehung des Drehknopfes 31 kann
somit die Führung 22 und damit der Tisch 20 senkrecht zum Strahlenbündel in dem
Gestellzwischenraum verschoben werden.
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Am unteren Teil des Gestells lo ist der Halter 40 eines mit Teilungen
versehenen Meßtisches 4 1 befestigt. Aus dem Auflegetisch 20 ragt ein Arm 42 hervor,
der eine mit einem Fadenkreuz versehene Ablesescheibe 43 trägt, welche bei der Verschiebung
des Auflegetisches 20 über den Meßtisch 41 hinwegbewegt wird.
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Bei Verwendung der beschriebenen Einrichtung zur Messung des Abstandes
zwischen den optischen Zentren der in ein Gestell eingefaßten Brillengläser wird
die Brille auf dem Tisch 20 angebracht, so daß ihre unteren Ränder gegen die Stützkante
21 anliegen. Danach wird der Tisch mit Hilfe der Drehknöpfe 29 und 31 derart verschoben,
daß die eine Linse der Brille im Strahlenbündel zentriert wird.
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Die Strahlen gehen hierbei durch die für die Linse bestimmte Ausbohrung
44 des Auflegetisches 20 hindurch. Auf dem vorzugsweise mit Millimetereinteilung
versehenen Meßtisch 41 werden dann die Koordinaten der Lage des Fadenkreuzes 43
abgelesen, wonach der Tisch 20 verschoben und die zweite Linse der Brille im Strahlenbündel
zentriert wird. Dadurch, daß die Koordinaten des Fadenkreuzes auch in dieser neuen
Lage abgelesen werden, kann man einfach sowohl den im Gebrauch waagerechten Abstand
zwischen den optischen Zentren der beiden Linsen wie auch den senkrechten Abstand
zwischen denselben erhalten, wenn
eine Abweichung in senkrechtcr
Richtung vorhandel sein sollte.
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Um eine Messung bei astigmatischen Linsen zu ermöglieheii, kann zwischen
die zur Messung bestimmte Linse und den Halter 14 am oberen Teil des Gestells 10
eine Blende eingeführt werden, die z.B. im Gestell schwenkbar gelagert sin kann.
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Durch die Einführung dieser Blende wird eine vo!lkommene Schärfe des
auf die Markenplatte 5 fallenden Bildes erhalten, wodurch auch diese Mcssung mit
großer Genauigkeit ausgeführt werden kann.
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Die beschriebene Meßeinrichtung kann auch derart ausgeführt werden,
daß ein Fadenkreuz oder ein ähnlicher Index nach der Zentrierung des ersten Glases
auf Null gestellt werden kann, wodurch man unmittelbar ohne irgendeinen Rechenvorgang
die beiden Äbstände in waagerechter und senkrechter Richtung durch Ablesullg der
Lage des Fadenkreuzes erhalten kann, nachdem das zweite Glas zentriert worden ist.
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Wie aus dem Obigen hervorgeht, kann der Drehknopf 13 zum Angeben
der Stärke des im Strahlenbündel jeweils eingeschalteten Glases mit Gradteilung
in dioptien verschen seih. Damit die Brille den Träger nicht stört, darf der Fehler
des gegenseitigen Abstandes der Gläser nach der Einpassung derselben in das Gestell
nicht bestimmte Maße übersteigen, wobei die Toleranzen in Abhangigkeit von der Stärke
der Gläser variieren. Diese Toleranzwerte können vorzugsweise neben der Dioptrienskala
am Drehknopf 13 angebracht werden, wodurch man unmittelbar entscheiden kann, ob
die jeweilige Einpassung der Gläser noch als zulässig gelten kann.
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Um eine Auflegung von mit Seitenbügeln versehenen linllengestellen
verschiedener Größe, d. h. sowohl für Erwachsene als auch für Kinder, zu ermöglichen,
kann der Auflegetisch geteilt ausgeführt werden, so daß der Abstand zwischen den
Ausbohrungen 44 und zwischen den Außenenden des Tisches variiert werden kann.
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Wie früher bemerkt, kann die Einrichtung in verschiedinartiger Wcise
innerhalb des Rahmens der Erfindung ausgeführt werden. Somit können auch zwei im
Verhältnis zueinander einstellbare Projektionseiitricbtuigen benutzt werden, oder
es kann auch eine 1 rojektionsein richtung verwendet werden, die gegenüber einem
ortsfesten auflegetisch beweglich ist. Man kann auch die Einrichtung derart ausführen
daß man durch Prismen od. dgl. eine Aufteilullg eines Strahlenbündeis in zwei im
Verhältnis zueinander einstellbare Bündel bewirkt, von denen jedes Bündel je eine
der eingefaßten Linsen durchsetzt, wobei man, falls gewünscht, die beiden Teilbündel
sich zu einem Bild wieder vereinigen lassen kann. Die Erfindung ist natürlich auch
nicht auf die Messung von Brillen beschränkt, sondern sie kann auch zur Messung
von andern optischen Einrichtungen verwendet werden, z. B. von zwei im Verhältnis
zueinander festgelegten Kmeraobjektiven, wie sie beispielsweise bei Stereokameras
üblich sind. Dadurch, daß der Auflegetisch auch in der Achsenrichtung der Projektionseinrichtung
verschiebbar ausgeführt wird, kann auch die Parallelität der optischen Achsen der
Linsen vor der Zentrierung im Strahlenbündel nachgeprüft werden.
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Da astigmatische Linsen aus zylindrischen oder kugelzylindrischen
Gläsern bestehen, ist bei diesen eigentlich kein wirkliches optisches Zentrum vorhanden,
sondern man mißt dann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung die Lage der Zylinderachsen.