EP0101474A1 - Apparatus and method for measuring the refraction - Google Patents

Apparatus and method for measuring the refraction

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Publication number
EP0101474A1
EP0101474A1 EP83900701A EP83900701A EP0101474A1 EP 0101474 A1 EP0101474 A1 EP 0101474A1 EP 83900701 A EP83900701 A EP 83900701A EP 83900701 A EP83900701 A EP 83900701A EP 0101474 A1 EP0101474 A1 EP 0101474A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
eye
image
retina
distance
refraction
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP83900701A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Krueger
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP0101474A1 publication Critical patent/EP0101474A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for carrying out this method for determining the refraction, in particular the temporal course of the distance setting of the human eye, briefly the refraction state, in which an object located in the object space via an optometer lens system, briefly an optometer lens, on the The retina of the eye is reproduced and in which the retinal image of this object is in turn reproduced via the optometer lens into the object space back into an image plane conjugated to the retina and determined by the refractive condition of the eye and the refractive power of the optometer lens, the distance from the optometer lens being a measure of the refractive condition , the beam coming from the retinal image being analyzed at different distances from the image plane to determine the distance.
  • an image plane conjugated to the retina of the examined eye is sought.
  • known methods DE-AS 2937891, 3.1 / 10576, 3102 ⁇ 50
  • an object which can be designed as a grid, as a point or as a slit, is imaged on the retina with an optometer lens system.
  • the image of this retinal image which is thrown back into the object space via the optometer lens and a beam splitter mirror is analyzed there with another measurement object.
  • the luminous flux transmitted by this measurement object is measured with a photosensitive element.
  • both objects must correspond in shape and dimension.
  • the two objects are moved together with the beam splitter along the ODti see axis or the refractive power of the Optometer lens system changed.
  • a maximum space or, depending on the version, a minimum of the luminous flux delivered by the photoelectric element behind the measurement object is measured when the position of the conjugate plane is reached.
  • the refractive power of the eye must not change during the shift along the optical axis. With such a method, a change in the refractive power of the eye over time cannot be followed easily.
  • An improvement can be achieved according to DE-AS 2262885 if the object arrangement is shifted periodically at high frequency only a small distance along the optical axis. This results in a periodic change in the photo signal that is synchronous with the shift. From the phase shift between the movement of the object arrangement and the photo signal, an electrical photo signal can be obtained at a sufficiently high oscillation frequency, which indicates the direction in which the object arrangement must be shifted so that the conjugate plane lies in the middle between the reversal points of the periodic shift.
  • the disadvantage of this method is the necessarily high mechanical vibration frequencies.
  • the phase determination causes difficulties due to the low signal-to-noise ratio of the photo signal.
  • the process according to DE-AS 2654608 therefore means progress in mechanical vibrations, in which the continuous vibration is replaced by a measurement in two points alone.
  • the signal for shifting the object arrangement along the optical axis must be determined indirectly from the phase relationship between the mechanical position and the photo signal.
  • the invention has for its object to avoid the disadvantages of the prior art.
  • the invention is intended to provide a low-noise photo signal which allows the conjugate level to be determined quickly and easily.
  • the invention provides the measures of the characterizing part of claims 1, 2 and 3. Preferred embodiments of the invention can be found in the further claims. Further advantages and details of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the drawing.
  • the drawing shows:
  • Figure 1 is an illustration of the measuring method according to the prior art.
  • FIG. 2 shows an illustration of the principle of finding the conjugate plane according to the measuring method according to FIG. 1;
  • Fig. 3 shows a first embodiment
  • Fig. 5 shows a third embodiment
  • FIG. 6 shows an illustration of the principle of finding the conjugate plane according to the method according to FIG. 5;
  • Fig. 8 shows the experimentally determined course of the photo signals when moving the movable
  • an image plane 4 or 4 ′ conjugated to the retina 2 of an eye 3 is sought at a distance 9 from an optometer lens systera 1.
  • the distance 9 is a measure of the refraction state of the eye 3.
  • an object 6 is imaged on the retina 3, which can be designed as a grid, as a point or as a slit.
  • the image of a retinal image 2 which is thrown back into the object space 5 via the optometer lens system 1 (optometer lens 1) and a beam splitter mirror 7 is analyzed there with a second object, the measurement object 6 '.
  • the luminous flux transmitted by this measurement object 6 ' is measured with a photosensitive element 8.
  • both objects 6, 6 'must correspond in shape and dimension.
  • the object arrangement 19 consisting of the two objects 6, 6' and the beam splitter 7 is displaced along the optical axis 18, the beam splitter 7 also being able to maintain its position, or the refractive power of the optometer lens system 1 changed.
  • the situation is explained in FIG. 2.
  • the imaging beam for an image point 61 '(61) of the image of the retinal image 2 is entered there in the conjugate plane 4' (4).
  • the measurement object 6 ' here a pinhole for simplification, in front of the conjugate plane 4' z.3.
  • a portion of the beam 30 corresponding to the defocusing is intercepted by the measurement object 6', the portion with increasing distance of the measurement object 6 'from the conjugate plane 4' increases.
  • the refractive power of the eye 0 may do not change during the displacement along the optical axis 18. With such a method, a temporal change in the refractive power of the eye cannot easily be tracked.
  • FIG. 3 shows an improvement according to the invention with regard to the electrical photo signal evaluation.
  • measurements are carried out at the same time in front of and behind the conjugate plane 4.
  • a test object 6 ' is arranged in front of the conjugate plane 4' and a second test object 6 "is arranged at a fixed distance from 6 'behind the conjugate plane 4". This can be achieved, for example, by a further beam splitter 7 '.
  • a photo element 8, 8 ' is arranged behind each measurement object 6', 6 ''. If the object arrangement 19 is displaced along the optical axis 18, the luminous flux of the imaging bundle of rays 30 transmitted by the measurement objects 6 'and 6 "in accordance with FIG.
  • the difference A - B provides a photo signal for a controlled displacement of the object arrangement 19 with the elements 7, 7 '; 6, 6', 6 “; 8, 8 'In the direction of the symmetrical position with respect to the planes 4, 4', 4 ".
  • the information for the direction of displacement is now no longer contained in the phase, but advantageously directly in the amplitude of the photo signals A and B.
  • the gain in signal Noise-to-noise ratio cannot be fully used due to the need for the additional beam splitter 7 '.
  • a fundamentally different method for the automatic measurement of the refraction is that of the cutting method (skiascopy), e.g. DE-AS 2315135, 2951897 and 3020804 can be used for automatic refractometry.
  • This method does not control the sharpness of the image, but rather determines the width of a bundle of steel in the most general sense, which must be minimal in the conjugate plane.
  • the width of the imaging beam is measured successively at different distances from an optometer lens perpendicular to the optical axis and a phase-dependent variable is calculated from the difference signal, with which a position of the smallest or the same beam diameter is sought. This is achieved when the conjugate plane lies in the middle between the two measuring points.
  • the cutting method is used in the exemplary embodiment in FIG. 5.
  • the cutting edges are not shifted perpendicular to the beam direction, but in the direction of the imaging beams.
  • the imaging beam 30 becomes a pixel in the conjugate plane 4 'of Fig. 2 by a plane 32' spanned by imaging rays 32 through the pixel 61 'in two partial beams 30a (hatched) and 30b divided above and below this level 32 '.
  • the plane 32 ' coincides with the beam 32 in the two-dimensional representation.
  • Beams 30a (30b) in front of and behind the image plane have a different luminous flux.
  • the change in the light flux of at least one of these partial beams 30a and 30b at the location of the conjugate plane 4 ' is used to locate the conjugate plane 4'.
  • the luminous flux of at least one of the partial beams 30a, 30b along the beam 32 must be measured.
  • the optical axis of the eye 17 and that of the device 18 can be offset parallel to one another. With two photo elements 8, 8 ', at least one light-dark 61 and one dark-light 62 transition, the luminous flux A or B left by the measurement object 6' is measured.
  • FIG. 7 shows the associated course of the photo signals A and 3 of the two Photo elements 8, 8 '.
  • the photo element 8 mainly provides a photo signal A if the associated object edge 61 'is in front of the conjugate plane 4', and the photo element 8 'conversely then a photo signal B if it is behind the conjugate plane 4'.
  • the overlap C (see FIG. 8) of both photo signals, which causes a steeper zero crossing of the difference D of the photo signals A and B, is brought about by the simultaneous implementation of the additional focus criterion according to FIG. 4.
  • a further improvement in the signal-to-noise ratio can be achieved both in the method according to FIG. 7 and in those according to FIGS. 3, 4 and 5, even if the beam splitter 7 and the object 6 itself are dispensed with, as in the two
  • the following guide examples (Fig. 7 and Fig. 10) executed as a mirror and thus object 6 and object 6 'coincide in one object. This simultaneously avoids all adjustment problems of the object 6 and the measurement object 6 'which would otherwise arise due to the high demands on the geometric correspondence and the optically correct positioning of the objects 6 and 6'.
  • FIGS. 9 and 10 each show particularly preferred exemplary embodiments of the invention in which it is possible, while improving the signal-to-noise ratio, to measure the refraction state automatically and continuously by measuring the light reflected on the retina while simultaneously reducing the energetic stress on the eye to be documented using a printer and / or writer.
  • the two exemplary embodiments differ only in the interchanging of
  • the optical arrangement of the method consists of an imaging system (in FIGS. 9a and 10a: 1, 60, 61, 62, 10, 11) and a measuring system shown separately for a better overview (in FIGS. 9b, 10b: 1, 6, 61, 62, 12, 13, 8, 8 '), which correspond in the two essential components optometer lens 1 and object 6.
  • FIGS. 9b, 10b 1, 6, 61, 62, 12, 13, 8, 8 '
  • the parallel displacement of the optical axes of the eye and the exemplary embodiment has been omitted. It is important that the same object is used in both the imaging and the measuring system.
  • the optometer lens maintains a fixed distance from the eye, while the other bordered components 19 are moved together in the direction of the optical axis or the rear focal length of the optometer lens T is changed accordingly.
  • the arrangement can be rotated about the optical axis of the system or, when the method according to FIG. 7 is implemented, about a parallel one.
  • the front main plane 14 of the eye coincides with the front focal plane of the optometer lens 1.
  • Imaging beam path (FIG. 9a):
  • an object 6, which is at an angle to the optical axis 18, is illuminated from the front with a high-frequency modulated light having a small aperture, with two parallel light-dark 61 and dark-light edges 62.
  • the lighting can be realized in the focal point of a condenser 10 with a light-emitting diode 11, which emits light with a wavelength of 820 nm, for example.
  • the use of light with a small aperture leads via the optometer lens 1 to a small, artificial entrance pupil ⁇ es the imaging beam path in the front main plane 14 of the eye.
  • the optometer lens 1 can be inclined against the optical axis 18 or polarized light can be used for imaging the object on the retina, which is depolarized on the retina, but largely retains its direction of polarization when reflected on reflecting surfaces. These reflections can then be separated from the retinal reflection light in the measuring beam path by a crossed analyzer.
  • Measuring beam path (FIG. 9b): The retinal image 2 of the object 6 with the parallel edges 61, 62 is reimaged by means of the light reflected on the retina 3 via the optical arrangement of the imaging system, the optometer lens 1, onto the object 6 producing the retinal image 2. At the edges, a portion of the light corresponding to the defocusing and parallel displacement of the optical axes to the width of the beam will not run back into the imaging beam path, but will reach the measuring beam path 12, 13, 8, 8 '(hatched beam bundle).
  • each of the two object edges 61, 62 is imaged with a lens 13 via a field lens 12 onto one of the two photo-elements 8, 8 '. Since the front main plane 14 of the eye (approximately the pupil plane) coincides with the focal plane of the optometer lens 1 and the lens 13 lies in the rear focal plane of the lens 12, the lenses 1 and 12 form a telecentric system which is independent of the position of the movable object arrangement 19 the front major plane 14 of the eye maps onto the lens 13. As a result, there is the possibility, in front of the lens 13, of suppressing reflections from the imaging system in the front eye media which may be disturbing. This is not necessary if the optical eye and device axes are offset in parallel. When using polarized light, a crossed analyzer can be interposed between the object 6 and the photo elements 8, 8 ', which filters out the on reflecting lens surfaces.
  • Determination of the conjugate plane If the movable arrangement 19, which is characterized by a border, is moved along the optical axis 18 while the distance setting of the eye (accommodation) is fixed, the portion of the reflected light separated at each edge 61, 62 of the object 6 becomes , which leads to the difference signal D of the photo elements 8, 8 ', starting from the optometer lens 1 with increasing distance from it, according to the position of the plane 4 conjugated to the retina 3, first decrease, go through zero in level 4 and then continue drop (see Fig. 8 difference D).
  • the difference signal D passes through the zero value precisely when both object edges 61, 62 are symmetrically equally far away from the conjugate plane 4. So there is a relatively interference-free zero method.
  • the aim of the method is to position the movable arrangement 19 in such a way that both object locations 61 and 62 lie symmetrically to plane 4.
  • the displaceable part with respect to the lens 1 only has to be positioned in a feedback control loop in such a way that the difference signal becomes zero (see FIG. 8).
  • the measuring light is used to improve the signal-to-noise ratio and to filter out extraneous light
  • the difference signal d of the photo-elements 8, 8 ' is amplified in a phase-controlled manner and rectified (lock-in amplifier 20).
  • the differential signal D amplified in this way is fed to a window Schmitt trigger 21 with two trigger thresholds T1 and T2 which can be adjusted symmetrically to 0 volts (see FIG. 8). At the output, this provides signals for standstill, counterclockwise rotation and clockwise rotation of the motor drive 22 of the movable arrangement 19. If the difference signal D lies between the two trigger thresholds T1 and T2, the position remains unchanged.
  • both thresholds T1, T2 are exceeded or undershot, the movable arrangement 19 is shifted along the optical axis 18 until the difference signal D lies between the two thresholds T1, T2.
  • the light source 11 is controlled by a function generator 24 which simultaneously controls the lock-in amplifier 20 via a phase shifter 23.
  • the distance 5 (see FIG. 7) from the optometer lens 1 is the measured variable of the refraction value of the eye which arises when a visual object is fixed at a predetermined distance from the eye.
  • the measurement of this distance 5 can be done, for example, when using a stepping motor via the number of steps or can also be measured using a tracking potentiometer.
  • observation marks For the measurement of the refraction state it is known that the examined person has to be offered corresponding observation marks, which stimulate the accommodation, to fix the direction of sight and to adjust the distance of the eye to the respective measurement target (refraction, accommodation course). These are faded in with an achromatic or better a dichroic splitter mirror 15 between eye 0 and optometer lens 1.
  • Measured value recording The refraction values are on Output of the electronics as analog or digital voltage values. They are recorded, printed out and charged on using standard recorders. By rotating the arrangement (1, 19) around the optical axis of the eye, when using linear objects 6 (slit or grid), the refraction values for various main sections result, from which the astigmatism with its axis position is then determined. This can be printed out numerically in the form of customary characteristic values or can be output in graphic form because of the good temporal resolution of the method according to the invention, which in addition to the characteristic values also allows a statement about the regularity of an astigmatism.
  • the temporal course of the distance adjustment of the eye can be recorded parallel to the course of the distance of the visual object (refraction time curves) and thereby disturbances of the accommodation system can be found before they are ignored when measuring static equilibrium settings of time.

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Abstract

Procédé ophtalmologique utile pour mesurer la réfringence de l'oeil avec une meilleure résolution dans le temps. Afin de procéder à la mesure, on reproduit sur la rétine l'image d'un objet. La netteté de l'image de cet objet est controlée d'après la lumière réfléchie par la rétine, en fonction de la distance entre l'oeil et l'objet. Les mesures se font avec de la lumière infra-rouge invisible à bande étroite, ce qui ne trouble pas la vue et réduit l'influence de l'aberration chromatique de l'oeil. Avec ce procédé on ne recherche pas la distance entre l'oeil et l'objet à laquelle l'image de ce dernier sur la rétine est la plus nette, mais on préfère déterminer deux distances auxquelles l'image est aussi floue. On obtient par ce procédé un signal différentiel avec un très bon rapport signal-bruit permettant de déterminer la réfringence de l'oeil. Cet appareil et ce procédé conviennent à la mesure automatique et objective de la réfraction, notamment du déroulement dans le temps de l'accomodation de l'oeil humain en fonction des distances quand celles-ci se modifient, c'est à dire, ils servent non seulement à mesurer les fonctions statiques mais aussi les fonctions dynamiques.Ophthalmological process useful for measuring the refraction of the eye with better resolution over time. In order to carry out the measurement, the image of an object is reproduced on the retina. The sharpness of the image of this object is controlled according to the light reflected by the retina, depending on the distance between the eye and the object. The measurements are made with narrow band invisible infrared light, which does not disturb the view and reduces the influence of chromatic aberration of the eye. With this method, the distance between the eye and the object at which the image of the latter on the retina is the sharpest is not sought, but it is preferred to determine two distances at which the image is also blurred. By this method, a differential signal is obtained with a very good signal-to-noise ratio making it possible to determine the refraction of the eye. This device and this method are suitable for the automatic and objective measurement of refraction, in particular of the progress over time of accommodation of the human eye as a function of distances when these change, that is to say, they serve not only to measure static functions but also dynamic functions.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Refraktion Method and device for determining the refraction
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zur Bestimmung der Refraktion insbesondere des zeitlichen Verlaufes der Entfernungseinstellung des menschlichen Auges, kurz des Refraktionszustanσes, bei dem ein im Objektraum befindliches Objekt über ein Optometer linsensystem, kurz eine Optometerlinse, auf die Netzhaut des Auges abgebildet wird und bei dem das Netzhautbild dieses Objektes seinerseits über die Optometerlinse in den Objektraum zurück in eine zur Netzhaut konjugierte vom Refraktionszustand des Auges und der Brechkraft der Optometerlinse bestimmte Bildebene zurückabgebildet wird, deren Abstand von der Optometerlinse ein Maß für den Refraktionszustand ist, wobei zur Feststellung des Abstandeε das vom Netzhautbild kommende Strahlenbündel in unterschiedlicher Entfernung von der Bildebene analysiert wird.The invention relates to a method and a device for carrying out this method for determining the refraction, in particular the temporal course of the distance setting of the human eye, briefly the refraction state, in which an object located in the object space via an optometer lens system, briefly an optometer lens, on the The retina of the eye is reproduced and in which the retinal image of this object is in turn reproduced via the optometer lens into the object space back into an image plane conjugated to the retina and determined by the refractive condition of the eye and the refractive power of the optometer lens, the distance from the optometer lens being a measure of the refractive condition , the beam coming from the retinal image being analyzed at different distances from the image plane to determine the distance.
Bei bekannten automatischen Refraktionsverfahren (vergl. Fig. 1) wird eine zur Netzhaut des untersuchten Auges konjugierte Bildebene aufgesucht. Bei bekannten Verfahren (DE-AS 2937891, 3.1/10576, 3102^50) wird hierzu ein Objekt, das als Gitter, als Punkt oder als Schlitz ausgebildet sein kann, mit einem Optometerlinsensystem auf die Netzhaut abgebildet. Das in den Objektraum über die Optometerlinse und einen Strahlteilerspiegel zurückgeworfene Bild dieses Netzhautbildes wird dort mit einem weiteren Meßobjekt analysiert. Hierzu wird mit einem photoempfindlichen Element der von diesem Meßobjekt durchgelassene Lichtstrom gemessen. Hierzu müssen sich beide Objekte in Form und Dimension entsprechen. Zum Auffinden der konjugierten Bildebene werden die beiden Objekte zusammen mit dem Strahlteiler entlang der ODti sehen Achse verschoben oder auch die Brechkraft des Optometerlinsensystems verändert. Dabei wird ein Maxiraum oder je nach Ausführung ein Minimum des vom Photoeleraent gelieferten Lichtstroms hinter dem Meßobjekt gemessen, wenn die Lage der konjugierten Ebene erreicht ist. Die Brechkraft des Auges darf sich während der Verschiebung entlang der optischen Achse nicht verändern. Mit einem solchen Verfahren läßt sich eine zeitliche Veränderung der Brechkraft des Auges nicht ohne weiteres verfolgen.In known automatic refraction methods (see FIG. 1), an image plane conjugated to the retina of the examined eye is sought. In known methods (DE-AS 2937891, 3.1 / 10576, 3102 ^ 50), an object, which can be designed as a grid, as a point or as a slit, is imaged on the retina with an optometer lens system. The image of this retinal image which is thrown back into the object space via the optometer lens and a beam splitter mirror is analyzed there with another measurement object. For this purpose, the luminous flux transmitted by this measurement object is measured with a photosensitive element. For this purpose, both objects must correspond in shape and dimension. To find the conjugate image plane, the two objects are moved together with the beam splitter along the ODti see axis or the refractive power of the Optometer lens system changed. A maximum space or, depending on the version, a minimum of the luminous flux delivered by the photoelectric element behind the measurement object is measured when the position of the conjugate plane is reached. The refractive power of the eye must not change during the shift along the optical axis. With such a method, a change in the refractive power of the eye over time cannot be followed easily.
Eine Verbesserung kann nach DE-AS 2262885 erreicht werden, wenn die Objektanordnung mit hoher Frequenz nur eine kleine Strecke entlang der optischen Achse periodisch verschoben werden. Hierbei ergibt sich eine zur Verschiebung synchrone, periodische Veränderung des Photosignals. Aus der Phasenverschiebung zwischen Bewegung der Objektanordnung und Photosignal kann nun bei hinreichend hoher Schwingungsfrequenz ein elektrisches Photosignal gewonnen werden, das anzeigt, in welcher Richtung die Objektaπordnung verschoben werden muß, damit die konjugierte Ebene in der Mitte zwischen den Umkehrpunkten der periodischen Verschiebung liegt. Nachteilig sind bei diesem Verfahren die notwendigerweise hohen mechanischen Schwingungsfrequenzen. Außerdem bereitet die PhasenbestimiBung wegen des geringen Signal - Rausch Abstandes des Photosignals Schwierigkeiten. Einen Fortschritt bezüglich der mechanischen Schwingungen bedeutet deshalb das Verfahren nach DE-AS 2654608, bei dem die kontinuierliche Schwingung durch eine Messung allein in zwei Punkten ersetzt wird. Auch hier muß allerdings das Signal zur Verschiebung der Objektanordnung entlang der optischen Achse indirekt aus der Phasenbeziehung zwischen mechanischer Position und Photosignal ermittelt werden.An improvement can be achieved according to DE-AS 2262885 if the object arrangement is shifted periodically at high frequency only a small distance along the optical axis. This results in a periodic change in the photo signal that is synchronous with the shift. From the phase shift between the movement of the object arrangement and the photo signal, an electrical photo signal can be obtained at a sufficiently high oscillation frequency, which indicates the direction in which the object arrangement must be shifted so that the conjugate plane lies in the middle between the reversal points of the periodic shift. The disadvantage of this method is the necessarily high mechanical vibration frequencies. In addition, the phase determination causes difficulties due to the low signal-to-noise ratio of the photo signal. The process according to DE-AS 2654608 therefore means progress in mechanical vibrations, in which the continuous vibration is replaced by a measurement in two points alone. Here too, however, the signal for shifting the object arrangement along the optical axis must be determined indirectly from the phase relationship between the mechanical position and the photo signal.
Eine grundsätzlich andere Möglichkeit der automatischen Refraktion bietet die weiter unten beschriebene Skiaskopie. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Insbesondere soll durch die Erfindung ein rauscharmes Photosignal vorgesehen werden, welches in einfacher und genauer Weise die schnelle Ermittlung der konjugierten Ebene zuläßt. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die Maßnahmen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1, 2 und 3 vor. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmen. Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:A completely different possibility of automatic refraction is offered by the retinoscopy described below. The invention has for its object to avoid the disadvantages of the prior art. In particular, the invention is intended to provide a low-noise photo signal which allows the conjugate level to be determined quickly and easily. To achieve this object, the invention provides the measures of the characterizing part of claims 1, 2 and 3. Preferred embodiments of the invention can be found in the further claims. Further advantages and details of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the drawing. The drawing shows:
Fig. 1 eine Darstellung des Meßverfahrens gemäß dem Stand der Technik;Figure 1 is an illustration of the measuring method according to the prior art.
Fig. 2 eine Darstellung des Prinzips des Auffindens der konjugierten Ebene gemäß dem Meßverfahren nach Fig. 1;FIG. 2 shows an illustration of the principle of finding the conjugate plane according to the measuring method according to FIG. 1;
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel;Fig. 3 shows a first embodiment;
Fig. ty ein zweites Ausführungsbeispiel;Fig. Ty a second embodiment;
Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel;Fig. 5 shows a third embodiment;
Fig. 6 eine Darstellung des Prinzips des Auffindens der konjugierten Ebene gemäß dem Verfahren nach Fig. 5;FIG. 6 shows an illustration of the principle of finding the conjugate plane according to the method according to FIG. 5;
Fig. 7 ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;7 shows a fourth preferred exemplary embodiment of the invention;
Fig. 8 den experimentell ermittelten Verlauf der Photosignale beim Verschieben der beweglichenFig. 8 shows the experimentally determined course of the photo signals when moving the movable
Objektanordnung gemäß dem Verfahren der Fig. 7; Fig. 9a, 9b ein fünftes besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;Object arrangement according to the method of FIG. 7; 9a, 9b a fifth particularly preferred embodiment of the invention;
Fig. 10a, 10b eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 9a, 9b10a, 10b a modification of the embodiment of FIGS. 9a, 9b
Fig. 1 veranschaulicht, wie oben bereits erwähnt, ein Meßverfahren gemäß dem Stand der Technik. Bei dem eine zur Netzhaut 2 eines Auges 3 konjugierte Bildebene 4 bzw. 4 ' mit einem Abstand 9 von einem Optometerlinsen systera 1 aufgesucht wird. Der Abstand 9 ist ein Maß für den Refraktionszustand des Auges 3. Hierzu wird ein Objekt 6 auf die Netzhaut 3 abgebildet, das als Gitter, als Punkt oder als Schlitz ausgebildet sein kann. Das in den Objektraum 5 über das Optoraeterlinsensystem 1 (Optometerlinse 1) und einen Strahlteilerspiegel 7 zurückgeworfene Bild eines Netzhautbildes 2 wird dort mit einem zweiten Objekt, dem Meßobjekt 6', analysiert. Hierzu wird mit einem photoempfindlichen Element 8 der von diesem Meßobjekt 6' durchgelassene Lichtstrom gemessen. Hierzu müssen beide Objekte 6, 6 ' sich in Form und Dimension entsprechen. Zum Auffinden der konjugierten Bildebene 4 bzw. 4' wird die Objektanordnung 19 bestehend aus den beiden Objekten 6, 6' und dem Strahlteiler 7 entlang der optischen Achse 18 verschoben, wobei der Strahlteiler 7 auch seine Position beibehalten könnte, oder auch die Brechkraft des Optometerlinsensystems 1 verändert. In Fig. 2 ist der Sachverhalt erläutert. Es ist dort das abbildende Strahlenbündel für einen Bildpunkt 61' (61) des Bildes des Netzhautbildes 2 in der konjugierten Ebene 4' (4) eingetragen. Sobald das Meßobjekt 6', hier zur Vereinfachung eine Lochblende, vor der konjugierten Ebene 4' z.3. in Position 31' steht wird ein der Defokussierung entsprechender Anteil des Strahlenbündels 30 vom Meßobjekt 6' abgefangen, der mit zunehmendem Abstand des Meßobjektes 6' von der konjugierten Ebene 4' ansteigt. Dasselbe gilt sinngemäß für alle Positionen 31" des Meßobjektes 6' hinter der konjugierten Ebene 4'. Nur wenn das Meßobjekt 6' in der konjugierten Ebene 4' liegt wird im Idealfalle die gesamte im Strahlenbündel 30 enthaltene Lichtenergie durch das Meßobjekt 6' hindurch treten. In diesem Fall wird dann ein Maximum oder in anderen Ausführungsbeispielen ein Minimum des vom Photoeleraent 8 in Fig. 1 gelieferten Lichtstroms A hinter dem Meßobjekt 6' gemessen, das die Lage der konjugierten ebene 4' bzw. 4 anzeigt. Die Brechkraft des Auges 0 darf sich während der Verschiebung entlang der optischen Achse 18 nicht verändern. Mit einem solchen Verfahren läßt sich eine zeitliohe Veränderung der Brechkraft des Auges nicht ohne weiteres verfolgen.1, as already mentioned above, illustrates a measuring method according to the prior art. In which an image plane 4 or 4 ′ conjugated to the retina 2 of an eye 3 is sought at a distance 9 from an optometer lens systera 1. The distance 9 is a measure of the refraction state of the eye 3. For this purpose, an object 6 is imaged on the retina 3, which can be designed as a grid, as a point or as a slit. The image of a retinal image 2 which is thrown back into the object space 5 via the optometer lens system 1 (optometer lens 1) and a beam splitter mirror 7 is analyzed there with a second object, the measurement object 6 '. For this purpose, the luminous flux transmitted by this measurement object 6 'is measured with a photosensitive element 8. For this purpose, both objects 6, 6 'must correspond in shape and dimension. To find the conjugate image plane 4 or 4 ', the object arrangement 19 consisting of the two objects 6, 6' and the beam splitter 7 is displaced along the optical axis 18, the beam splitter 7 also being able to maintain its position, or the refractive power of the optometer lens system 1 changed. The situation is explained in FIG. 2. The imaging beam for an image point 61 '(61) of the image of the retinal image 2 is entered there in the conjugate plane 4' (4). As soon as the measurement object 6 ', here a pinhole for simplification, in front of the conjugate plane 4' z.3. in position 31 ', a portion of the beam 30 corresponding to the defocusing is intercepted by the measurement object 6', the portion with increasing distance of the measurement object 6 'from the conjugate plane 4' increases. The same applies analogously to all positions 31 "of the test object 6 'behind the conjugate plane 4'. Only if the test object 6 'is in the conjugate plane 4' will ideally all of the light energy contained in the beam 30 pass through the test object 6 '. In this case, a maximum or, in other exemplary embodiments, a minimum of the luminous flux A supplied by the photoeleraent 8 in Fig. 1 is measured behind the measurement object 6 ', which indicates the position of the conjugate plane 4' or 4. The refractive power of the eye 0 may do not change during the displacement along the optical axis 18. With such a method, a temporal change in the refractive power of the eye cannot easily be tracked.
In den folgenden Figuren werden, wenn nicht anders vereinbart, für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 und 2 verwendet.Unless otherwise agreed, the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2 are used in the following figures for the same elements.
In Fig. 3 ist eine erfindungsgemäße Verbesserung bezüglich der elektrischen Photosignalauswertung.Hierbei werden gleichzeitig Messungen vor und hinter der kon- jugiereten ebene 4 vorgenommen. Hierzu wird ein Meßobjekt 6' vor der konjugierten Ebene 4' und eine zweites Meßobjekt 6" in festem Abstand zu 6' hinter der konjugierten Ebene 4" angeordnet. Dieses kann z.B. durch einen weiteren Strahlteiler 7' verwirklicht werden. Hinter jedem Meßobjekt 6', 6'' ist je ein Photoelement 8, 8' angeordnet. Wenn die Objektanordnung 19 entlang der optischen Achse 18 verschoben wird, wird der von den Meßobjekten 6' und 6" entsprechend Fig. 2 jeweils durchgelassenen Lichtstrom des abbildenden Strahlenbündels 30 mit zunehmender Entfernung von den zugehörigen konjugierten Ebenen 4' und 4 " stetig absinken. Da die beiden Meßobjekte 6' und 6" gemeinsam in festem Abstand zueinander verschoben werden, können nicht beide gleichzeitig in der konjugierten Ebene liegen. Die Photosignale A und B werden also bei verschiedenen Positionen der Objektanordnung 19 ihr Maxiraum erreichen. Das Photoelement des jeweils näher zur konjugierten Ebene liegenden Meßobjekts liefert jeweils das größere Photosignal. Nur im Falle daß beide Meßobjekte 6', 6" gleich weit von den zugehörigen konjugierten Ebenen 4', 4 " entfernt sind, d.h. das Bild des Netzhautbildes auf beiden Meßobjekten 6', 6" gleichermaßen defokussiert ist und die konjugierte Ebene zwischen den Objekten liegt, sind die Photosignale A und B gleich groß. Andernfalls liefert die Differenz A - B ein Photosignal für eine geregelte Verschiebung der Objektanordnung 19 mit den Elementen 7, 7'; 6, 6', 6"; 8, 8' In Richtung zur symmetrischen Position bezüglich der Ebenen 4, 4', 4 ". Die Information für die Verschiebungsrichtung ist jetzt nicht mehr in der Phase enthalten, sondern vorteilhafterweise direkt in der Amplitude der Photosignale A und B. Der Gewinn an Signal Rausch - Abstand kann allerdings wegen der Notwendigkeit des zusätzlichen Strahlteilers 7' nicht voll genutzt werden.3 shows an improvement according to the invention with regard to the electrical photo signal evaluation. In this case, measurements are carried out at the same time in front of and behind the conjugate plane 4. For this purpose, a test object 6 'is arranged in front of the conjugate plane 4' and a second test object 6 "is arranged at a fixed distance from 6 'behind the conjugate plane 4". This can be achieved, for example, by a further beam splitter 7 '. A photo element 8, 8 'is arranged behind each measurement object 6', 6 ''. If the object arrangement 19 is displaced along the optical axis 18, the luminous flux of the imaging bundle of rays 30 transmitted by the measurement objects 6 'and 6 "in accordance with FIG. 2 will decrease steadily with increasing distance from the associated conjugate planes 4' and 4". Since the two measuring objects 6 'and 6 "together in fixed distance from each other, cannot both lie in the conjugate plane at the same time. The photo signals A and B will therefore reach their maximum space at different positions of the object arrangement 19. The photo element of the measurement object closer to the conjugate plane delivers the larger photo signal. Only in the event that both measuring objects 6 ', 6 "are equidistant from the associated conjugate planes 4', 4", ie the image of the retina image on both measuring objects 6 ', 6 "is equally defocused and the conjugate plane lies between the objects , The photo signals A and B are the same size. Otherwise, the difference A - B provides a photo signal for a controlled displacement of the object arrangement 19 with the elements 7, 7 '; 6, 6', 6 "; 8, 8 'In the direction of the symmetrical position with respect to the planes 4, 4', 4 ". The information for the direction of displacement is now no longer contained in the phase, but advantageously directly in the amplitude of the photo signals A and B. The gain in signal Noise-to-noise ratio, however, cannot be fully used due to the need for the additional beam splitter 7 '.
Dieser Nachteil läßt sich beheben (Fig. 4) , wenn das Objekt 6 und das Meßobjekt 6' eine Tiefenausdehnung in Richtung der optischen Achse (18) erhalten, so daß mindestens zwei parallele Teilobjekte 61, 62 bzw. 61', 62' vorliegen. Wenn sich nun beispielsweise, wie in der Fig.4 demonstriert, hinter jedem Teilobjekt 61' und 62' des Meßobjekts 6' ein Photoelement 8, 8' positioniert ist, das den durch die Teilobjekte 61', 62' hindurchlaufenden Lichtstrom A und B mißt, kann wiederum mit dem eindeutig gerichteten Differenzsignal A - B gezielt wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 durch Verschieben der Objektanordnung 19 entlang der optischen Achse 18 die konjugierte Ebene 4, 4' aufgesucht werden. Sie ist dann erreicht, wenn beide Photoelemente 8, 8' gleiche Photosignale A und B liefern. Trotz der auf diese Weise erzielten Photosignalverbesserung ist der Signal - Rausch Abstand für eine kontinuierliche Registrierung des Refraktionszustandes ungünstig.This disadvantage can be remedied (FIG. 4) if the object 6 and the measurement object 6 'have a depth dimension in the direction of the optical axis (18), so that at least two parallel sub-objects 61, 62 and 61', 62 'are present. If, for example, as shown in FIG. 4, a photo element 8, 8 'is positioned behind each partial object 61' and 62 'of the measuring object 6', which measures the luminous flux A and B passing through the partial objects 61 ', 62' , the conjugate plane 4, 4 'can again be sought with the clearly directed difference signal A - B, as in the exemplary embodiment in FIG. 3, by moving the object arrangement 19 along the optical axis 18. Then she is reached when both photo elements 8, 8 'deliver the same photo signals A and B. Despite the photo signal improvement achieved in this way, the signal-to-noise ratio is unfavorable for a continuous registration of the refraction state.
Eine grundsätzlich andere Methode zur automatischen Messung der Refraktion ist diejenige der Schneidenverfahren (Skiaskopie), wie sie z.B. bei DE-AS 2315135, 2951897 und 3020804 zur automatischen Refraktometrie ausgenutzt werden. Bei diesem Verfahren wird nicht die Bildschärfe kontrolliert, sondern im allgemeinsten Sinne die Breite eines Stahlenbündels bestimmt, die in der konjugierten Ebene minimal sein muß. In diesen Verfahren wird zeitlich nacheinander die Breite des abbildenden Strahlenbündels in verschiedenen Abständen von einer Optometerlinse senkrecht zur optischen Achse gemessen und aus dem Differenzsignal eine phasenabhängige Größe berechnet, mit der eine Position geringsten oder gleichen Bündeldurchmessers aufgesucht wird. Diese ist dann erreicht, wenn die konjugierte Ebene in der Mitte zwischen den beiden Meßstellen liegt.A fundamentally different method for the automatic measurement of the refraction is that of the cutting method (skiascopy), e.g. DE-AS 2315135, 2951897 and 3020804 can be used for automatic refractometry. This method does not control the sharpness of the image, but rather determines the width of a bundle of steel in the most general sense, which must be minimal in the conjugate plane. In these methods, the width of the imaging beam is measured successively at different distances from an optometer lens perpendicular to the optical axis and a phase-dependent variable is calculated from the difference signal, with which a position of the smallest or the same beam diameter is sought. This is achieved when the conjugate plane lies in the middle between the two measuring points.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 wird in gewissem Sinn das Schneidenverfahren verwendet. Im Unterschied zu den Verfahren des Standes der Technik werden die Schneiden allerdings nicht senkrecht zur Strahlenrichtung, sondern in Richtung der abbildenden Strahlen verschoben. In der erläuternden Fig. 6 wird das Abbildende Strahlenbündel 30 eine Bildpunktes in der konjugierten Eben 4' der Fig. 2 durch eine Ebene 32', die von Abbildungsstrahlen 32 durch den Bildpunkt 61' aufgespannt wird, in zwei Teilstrahlenbündel 30a (schraffiert) und 30b oberhalb und unterhalb dieser Ebene 32' aufgeteilt. Die Ebene 32' fällt in der zweidimensionalen Darstellung mit dem Strahl 32 zusammen. Wie die Fig. 6 zeigt, hat das Strahlenbündel 30a (30b) vor und hinter der Bildebene einen unterschiedlichen Lichtstrom. Der Unterschied wird umso größer je stärker sich die Ebene 32' bzw. der Strahl 32 dem Randstrahlen 32 bzw. 33 des Strahlenbündels 30 nähert. Die Lichstroraänderung mindestens eines dieser Teilstrahlenbündel 30a bzw. 30b am Ort der konjugierten Ebene 4' wird zum Aufsuchen der konjugierten Ebene 4' verwendet. Hierzu muß also der Lichtstrom mindestens eines der Teilstrahlenbündel 30a, 30b entlang des Strahls 32 gemessen werden. Zu diesem Zwecke können wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 5 die optische Achse des Auges 17 und diejenige des Gerätes 18 parallel gegeneinander versetzt werden. Mit zwei Photoelementen 8, 8' wird an mindestens einem Hell - Dunkel 61 und einem Dunkel - Hell 62 Übergang der vom Meßobjekt 6' vorbeigelassene Lichtstrom A bzw. B gemessen. Hier ergibt sich eine Verbesserung des elektrischen Signal - Rausch - Abstandes, well nicht zeitlich nacheinander, sondern gleichzeitig gemessen wird und damit die Information nicht In der Phase, sondern in der Amplitude der Photosignale A und B enthalten ist. Messungen des Differenzsignals A - B der Photoelemente 8, 8' beim Verschieben der Objektanordnung 19 entlang der optischen Achse 18 ergeben für dieses Verfahren ein gut verwertbares Differenzsignal zum Auffinden der konjugierten Ebene 4 bzw. 4'. Allerdings ist die örtliche Änderung des Differenzsignals, dh. die Empfindlichkeit, in der Nachbarschaft der konjugierten Ebene gering.In a certain sense, the cutting method is used in the exemplary embodiment in FIG. 5. In contrast to the methods of the prior art, the cutting edges are not shifted perpendicular to the beam direction, but in the direction of the imaging beams. In the illustrative Fig. 6, the imaging beam 30 becomes a pixel in the conjugate plane 4 'of Fig. 2 by a plane 32' spanned by imaging rays 32 through the pixel 61 'in two partial beams 30a (hatched) and 30b divided above and below this level 32 '. The plane 32 'coincides with the beam 32 in the two-dimensional representation. As shown in Fig. 6, that Beams 30a (30b) in front of and behind the image plane have a different luminous flux. The difference becomes greater the closer the plane 32 'or the beam 32 approaches the edge beams 32 or 33 of the beam 30. The change in the light flux of at least one of these partial beams 30a and 30b at the location of the conjugate plane 4 'is used to locate the conjugate plane 4'. For this purpose, the luminous flux of at least one of the partial beams 30a, 30b along the beam 32 must be measured. For this purpose, as in the exemplary embodiment in FIG. 5, the optical axis of the eye 17 and that of the device 18 can be offset parallel to one another. With two photo elements 8, 8 ', at least one light-dark 61 and one dark-light 62 transition, the luminous flux A or B left by the measurement object 6' is measured. This results in an improvement in the electrical signal-to-noise ratio, which is not measured successively in time, but rather simultaneously, and thus the information is not contained in the phase but in the amplitude of the photo signals A and B. Measurements of the difference signal A - B of the photo elements 8, 8 'when the object arrangement 19 is displaced along the optical axis 18 result in an easily usable difference signal for finding the conjugate plane 4 or 4' for this method. However, the local change in the difference signal, ie. sensitivity, low in the vicinity of the conjugate plane.
Eine weitere Verbesserung läßt sich erreichen, wenn das Verfahren der Schärfebeurteilung der Fig. 4 mit dem zuletzt angegebenen der Fig. 5 gemeinsam verwendet wird (Fig. 7). Durch die Parallelverschiebung der optischen Achsen 17 und 18 sind die Verhältnisse der Fig. 5 und durch die Schrägstellung des Objektes 6 diejenigen der Fig. 4 gleichzeitig verwirklicht. Fig. 8 zeigt den zughδrigen Verlauf der Photosignale A und 3 der beiden Photoelemente 8, 8' . Das Photoelement 8 liefert hauptsächlich ein Photosignal A, wenn sich die zugehörige Meßobjektkante 61' vor der konjugierten Ebene 4' befindet, und das Photoelement 8' umgekehrt dann ein Photosignal B, wenn es sich hinter der konjugierten Ebene 4' befindet. Die Überschneidung C (s. Fig. 8) beider Photosignale, die einen steileren Nulldurchgang der Differenz D der Photosignale A und B bewirkt, wird durch die gleichzeitige Realisierung des zusätzlichen Schärfekriteriums nach Fig. 4 bewirkt.A further improvement can be achieved if the method of assessing the sharpness of FIG. 4 is used together with the last-mentioned one of FIG. 5 (FIG. 7). Due to the parallel displacement of the optical axes 17 and 18, the conditions in FIG. 5 and those in FIG. 4 due to the inclined position of the object 6 are realized simultaneously. 8 shows the associated course of the photo signals A and 3 of the two Photo elements 8, 8 '. The photo element 8 mainly provides a photo signal A if the associated object edge 61 'is in front of the conjugate plane 4', and the photo element 8 'conversely then a photo signal B if it is behind the conjugate plane 4'. The overlap C (see FIG. 8) of both photo signals, which causes a steeper zero crossing of the difference D of the photo signals A and B, is brought about by the simultaneous implementation of the additional focus criterion according to FIG. 4.
Eine weitere Verbesserung des Signal - Rausch Abstandes kann sowohl in den Verfahren nach Fig. 7 als auch in denjenigen nach Fig. 3, 4 und 5 erreicht werden, wenn auch auf den Strahlteiler 7 verzichtet wird und das Objekt 6 selber, wie in den beiden folgenden Aus führungsbeispie'len (Fig. 7 und Fig. 10) ausgeführt, als Spiegel ausgebildet wird und damit Objekt 6 und Meßobjekt 6' in einem Objekt zusammenfallen. Damit sind gleichzeitig alle Justierproblerae des Objektes 6 und des Meßobjektes 6' vermieden, die sich sonst wegen der hohen Anforderung an die geometrische Übereinstimmung und die optisch richtige Positionierung der Objekte 6 und 6' ergeben.A further improvement in the signal-to-noise ratio can be achieved both in the method according to FIG. 7 and in those according to FIGS. 3, 4 and 5, even if the beam splitter 7 and the object 6 itself are dispensed with, as in the two The following guide examples (Fig. 7 and Fig. 10) executed as a mirror and thus object 6 and object 6 'coincide in one object. This simultaneously avoids all adjustment problems of the object 6 and the measurement object 6 'which would otherwise arise due to the high demands on the geometric correspondence and the optically correct positioning of the objects 6 and 6'.
Fig. 9 und 10 zeigen je besonders bevorzugt Ausführungsbeispiele der Erfindung, bei denen es unter Verbesserung des Signal - Rausch - Verhältnisses möglich ist, mittels Messung des an der Netzhaut reflektierten Lichtes bei gleichzeitiger Herabsetzung der energetischen Belastung des Auges automatisch den Refraktionszustand zu messen und kontinuierlich mittels Drucker und / oder Schreiber zu dokumentieren. Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich dabei nur in einer Vertauschung vonFIGS. 9 and 10 each show particularly preferred exemplary embodiments of the invention in which it is possible, while improving the signal-to-noise ratio, to measure the refraction state automatically and continuously by measuring the light reflected on the retina while simultaneously reducing the energetic stress on the eye to be documented using a printer and / or writer. The two exemplary embodiments differ only in the interchanging of
Abbildungssystem Fig. 9a, 10a und Meßsystem Fig. 9b,Imaging system Fig. 9a, 10a and measuring system Fig. 9b,
10b. Die Beschreibung kann sich also auf die Fig. 9 beschränken und sinngemäß auf Fig. 10 übertragen werden.10b. The description can therefore refer to FIG. 9 restrict and be transferred accordingly to Fig. 10.
Die optische Anordnung des Verfahrens besteht aus einem Abbildungssystem (in Fig. 9a und 10a: 1, 60, 61, 62, 10, 11) und einem zur besseren Übersicht davon getrennt dargestellten Meßsystem (in Fig. 9b, 10b: 1, 6, 61, 62, 12, 13, 8, 8') , die in den beiden wesentlichen Bauteilen Optometerlinse 1 und Objekt 6 übereinstimmen. Zur Vereinfachung wurde die Parallelversehiebung der optischen Achsen von Auge und Ausführungsbeispiel fortgelassen. Wichtig ist, daß sowohl im Abbildungs- als auch im Meßsystem dasselbe Objekt benutzt wird. Zur Messung behält nur die Optometerlinse zum Auge eine feste Entfernung bei, während die anderen umrandeten Bauteile 19 gemeinsam In Richtung der optischen Achse verschoben werden bzw. entsprechend die hintere Brennweite der Optometerlinse T verändert wird. Zur Bestimmung der Refraktion des Auges in unterschiedlichen Hauptschnitten kann die Anordnung um die optische Achse des Systems oder bei Realisierung des Verfahrens nach Fig. 7 um eine dazu parallele gedreht werden. Die vordere Hauptebene 14 des Auges fällt mit der vorderen Brennebene der Optometerlinse 1 zusammen.The optical arrangement of the method consists of an imaging system (in FIGS. 9a and 10a: 1, 60, 61, 62, 10, 11) and a measuring system shown separately for a better overview (in FIGS. 9b, 10b: 1, 6, 61, 62, 12, 13, 8, 8 '), which correspond in the two essential components optometer lens 1 and object 6. For simplification, the parallel displacement of the optical axes of the eye and the exemplary embodiment has been omitted. It is important that the same object is used in both the imaging and the measuring system. For the measurement, only the optometer lens maintains a fixed distance from the eye, while the other bordered components 19 are moved together in the direction of the optical axis or the rear focal length of the optometer lens T is changed accordingly. To determine the refraction of the eye in different main sections, the arrangement can be rotated about the optical axis of the system or, when the method according to FIG. 7 is implemented, about a parallel one. The front main plane 14 of the eye coincides with the front focal plane of the optometer lens 1.
Abbildungsstrahlengang (Fig. 9a): Bei dem erfindungsgemäßen Refraktometer wird ein schräg zur optischen Achse 18 stehendes Objekt 6 mit zwei parallelen Hell - Dunkel 61 und Dunkel - Hell Kanten 62 von vorn mit einem hochfrequent modulierten Licht geringer Apertur beleuchtet. Die Beleuchtung kann mit einer Leuchtdiode 11 , die z.B. Licht mit einer Wellenlänge von 820 nm aussendet, im Brennpunkt eines Kondensors 10 realisiert werden. Die Verwendung von Licht geringer Apertur führt über die Optometerlinse 1 zu einer kleinen, künstlichen Eintrittspupille όes Abbildungsstrahlenganges in der vorderen Hauptebene 14 des Auges. Dadurch ist auch die der Sicht der untersuchten Person als schwach rot leuchtender Spalt, der praktisch in in einem weiten Bereich der Sehentfernungen scharf gesehen wird. Der Akkommodationsraechanismus wird deshalb durch das Abbildungssystera nicht gestört. Zur Minderung störender Reflexe kann die Optometerlinse 1 gegen die optische Achse 18 geneigt oder für die Abbildung des Objektes auf der Netzhaut polarisiertes Licht verwendet werden, das auf der Netzhaut depolarisiert wird, aber bei der Reflexion an spiegelnden Oberflächen weitgehend seine Polarisationsrichtung beibehält. Diese Reflexe können dann im Meßstrahlengang durch einen gekreuzten Analysator von Reflexionslicht der Netzhaut abgetrennt werden.Imaging beam path (FIG. 9a): In the refractometer according to the invention, an object 6, which is at an angle to the optical axis 18, is illuminated from the front with a high-frequency modulated light having a small aperture, with two parallel light-dark 61 and dark-light edges 62. The lighting can be realized in the focal point of a condenser 10 with a light-emitting diode 11, which emits light with a wavelength of 820 nm, for example. The use of light with a small aperture leads via the optometer lens 1 to a small, artificial entrance pupil όes the imaging beam path in the front main plane 14 of the eye. This is also the the subject's view as a faint red glowing slit, which is practically seen sharply in a wide range of vision distances. The accommodation mechanism is therefore not disturbed by the imaging system. To reduce interfering reflections, the optometer lens 1 can be inclined against the optical axis 18 or polarized light can be used for imaging the object on the retina, which is depolarized on the retina, but largely retains its direction of polarization when reflected on reflecting surfaces. These reflections can then be separated from the retinal reflection light in the measuring beam path by a crossed analyzer.
Meßstrahlengang (Fig. 9b): Das Netzhautbild 2 des Objekts 6 mit den parallelen Kanten 61, 62 wird mittels des an der Netzhaut 3 reflektierten Lichtes über die optische Anordnung des Abbildungssysteras, die Optometerlinse 1 , auf das das Netzhautbild 2 erzeugende Objekt 6 zurückabgebildet. An den Kanten wird ein der Defokussierung und bei Parallelversetzung der optischen Achsen der Breite des Strahlenbündels entsprechender Lichtanteil nicht in den Abbildungsstrahlengang zurücklaufen, sondern in den Meßstrahlengang 12, 13, 8, 8' gelangen (schraffierte Strahlenbündel). Für die Messung des ausgeblendeten defokussierten Ante'ils der an der Netzhaut 3 reflektierten, hochfrequent modulierten Energie wird jede der beiden Objektkanten 61, 62 mit einer Linse 13 über eine Feldlinse 12 auf eines der zwei Photoeleraente 8, 8' abgebildet. Da die vordere Hauptebene 14 des Auges (näherungsweise die Pupillenebene) mit der Brennebene der Optometerlinse 1 zusammenfällt und die Linse 13 in der hinteren Brennebene der Linse 12 liegt, bilden die Linsen 1 und 12 ein telezentrisches System, das unabhängig von der Lage der beweglichen Objektanordnung 19 die vordere Hauptebene 14 des Auges auf die Linse 13 abbildet. Dadurch besteht die Möglichkeit vor der Linse 13 eventuell störende Reflexe des Abbildungssystems in den vorderen Augenmedien auszublenden. Bei parallelem Versatz von optischer Augen- und Geräteachse ist dieses nicht notwendig. Bei Verwendung polarisierten Lichtes kann zwischen Objekt 6 und den Photoelementen 8, 8' ein gekreuzter Analysator zwischengeschaltet werden, der das an spiegelnden Linsenoberflächen herausfiltert.Measuring beam path (FIG. 9b): The retinal image 2 of the object 6 with the parallel edges 61, 62 is reimaged by means of the light reflected on the retina 3 via the optical arrangement of the imaging system, the optometer lens 1, onto the object 6 producing the retinal image 2. At the edges, a portion of the light corresponding to the defocusing and parallel displacement of the optical axes to the width of the beam will not run back into the imaging beam path, but will reach the measuring beam path 12, 13, 8, 8 '(hatched beam bundle). For the measurement of the hidden, defocused portion of the high-frequency modulated energy reflected on the retina 3, each of the two object edges 61, 62 is imaged with a lens 13 via a field lens 12 onto one of the two photo-elements 8, 8 '. Since the front main plane 14 of the eye (approximately the pupil plane) coincides with the focal plane of the optometer lens 1 and the lens 13 lies in the rear focal plane of the lens 12, the lenses 1 and 12 form a telecentric system which is independent of the position of the movable object arrangement 19 the front major plane 14 of the eye maps onto the lens 13. As a result, there is the possibility, in front of the lens 13, of suppressing reflections from the imaging system in the front eye media which may be disturbing. This is not necessary if the optical eye and device axes are offset in parallel. When using polarized light, a crossed analyzer can be interposed between the object 6 and the photo elements 8, 8 ', which filters out the on reflecting lens surfaces.
Bestimmung der konjugierten Ebene: Verschiebt man bei festgehaltener Entfernungseinstellung des Auges (Akkommodation) die bewegliche Anordnung 19, die durch eine Umrandung gekennzeichnet ist, entlang der optischen Achse 18, so wird der an jeder Kante 61, 62 des Objektes 6 abgetrennte Anteil des reflektierten Lichtes, der zu dem Differenzsi'gnal D der Photoelemente 8, 8' führt, ausgehend von der Optometerlinse 1 mit zunehmender Entfernung von dieser entsprechend der Lage der zur Netzhaut 3 konjugierten Ebene 4 erst abnehmen, in der Ebene 4 selber durch Null gehen und anschließend weiter abfallen (s. Fig. 8 Differenz D). Das Differenzsignal D durchläuft genau dann den Nullwert, wenn beide Objektkanten 61, 62 symmetrisch gleich weit von der konjugierten Ebene 4 entfernt sind. Es liegt also eine relativ störunanfällige Nullmethode vor. Ziel des Verfahrens ist es, die bewegliche Anordnung 19 so zu positionieren, daß beide Objektstellen 61 und 62 symmetrisch zur Ebene 4 liegen. Dazu muß der verschiebbare Teil bezüglich der Linse 1 nur so in einem rückgekoppelten Regelkreis positioniert werden, daß das Differenzsignal Null wird (s. Fig. 8).Determination of the conjugate plane: If the movable arrangement 19, which is characterized by a border, is moved along the optical axis 18 while the distance setting of the eye (accommodation) is fixed, the portion of the reflected light separated at each edge 61, 62 of the object 6 becomes , which leads to the difference signal D of the photo elements 8, 8 ', starting from the optometer lens 1 with increasing distance from it, according to the position of the plane 4 conjugated to the retina 3, first decrease, go through zero in level 4 and then continue drop (see Fig. 8 difference D). The difference signal D passes through the zero value precisely when both object edges 61, 62 are symmetrically equally far away from the conjugate plane 4. So there is a relatively interference-free zero method. The aim of the method is to position the movable arrangement 19 in such a way that both object locations 61 and 62 lie symmetrically to plane 4. For this purpose, the displaceable part with respect to the lens 1 only has to be positioned in a feedback control loop in such a way that the difference signal becomes zero (see FIG. 8).
Elektronische Photosignalverarbeitung (Fig. 9b, 10b): Für die Verbesserung des Signal-Rausch-Abstandes und zur Ausfilterung von Fremdlicht wird das MeßlichtElectronic photo signal processing (Fig. 9b, 10b): The measuring light is used to improve the signal-to-noise ratio and to filter out extraneous light
(beispielsweise das Licht einer lichteraittierenden Leuchtdiode) hochfrequent moduliert. Das Differenzsignal d der Photoeleraente 8, 8' wird phasengesteuert verstärkt und gleichgerichtet (Lock-inVerstärker 20). Das so verstärkte Differenzsignal D wird einem Fenster - Schmitt - Trigger 21 mit zwei symmetrisch zu 0 Volt verstellbaren Triggerschwellen T1 und T2 (s. Fig. 8) zugeführt. Dieser liefert am Ausgang Signale für Stillstand, Linkslauf und Rechtslauf des motorischen Antriebs 22 der beweglichen Anordnung 19. Liegt das Differenzsignal D zwischen den beiden Triggerschwellen T1 und T2, bleibt die Position unverändert. Werden hingegen beide Schwellen T1, T2 Überschritten oder unterschritten, wird die bewegliche Anordnung 19 solange entlang der optsichen Achse 18 verschoben, bis das Differenzsignal D zwischen beiden Schwellen T1, T2 liegt. Die Lichtquelle 11 wird mit einem Funktionsgenerator 24 angesteuert, der gleichzeitig über einen Phasenschieber 23 den Lock - in - Verstärker 20 steuert. Die Entfernung 5 (s. Fig. 7) von der Optometerlinse 1 ist die Meßgröße des Refraktionswertes des Auges , der sich beim scharfen Fixieren eines Sehobjekts in vorgegebener Entfernung vom Auge einstellt Die Messung dieser Entfernung 5 kann beispielsweise bei Verwendung eines Schrittmotors über die Schrittzahl oder auch über ein mitlaufendes-Potentiometer gemessen werden.(for example the light of a light-emitting LED) modulated at high frequency. The difference signal d of the photo-elements 8, 8 'is amplified in a phase-controlled manner and rectified (lock-in amplifier 20). The differential signal D amplified in this way is fed to a window Schmitt trigger 21 with two trigger thresholds T1 and T2 which can be adjusted symmetrically to 0 volts (see FIG. 8). At the output, this provides signals for standstill, counterclockwise rotation and clockwise rotation of the motor drive 22 of the movable arrangement 19. If the difference signal D lies between the two trigger thresholds T1 and T2, the position remains unchanged. If, on the other hand, both thresholds T1, T2 are exceeded or undershot, the movable arrangement 19 is shifted along the optical axis 18 until the difference signal D lies between the two thresholds T1, T2. The light source 11 is controlled by a function generator 24 which simultaneously controls the lock-in amplifier 20 via a phase shifter 23. The distance 5 (see FIG. 7) from the optometer lens 1 is the measured variable of the refraction value of the eye which arises when a visual object is fixed at a predetermined distance from the eye. The measurement of this distance 5 can be done, for example, when using a stepping motor via the number of steps or can also be measured using a tracking potentiometer.
Beobachtungszeichen: Für die Messung des Refraktionszustandes müssen der untersuchten Person bekanntlich zur Fixation der Sehrichtung und zu Entfernungseinstellung des Auges dem jeweiligen Meßziel (Refraktion, Akkommodationsverlauf) entsprechende sichtbare Beobachtungszeichen angeboten werden, die die Akkommodation stimulieren. Diese werden mit einem achromatischen oder besser einem dichroitischen Teilerspiegel 15 zwischen Auge 0 und Optometerlinse 1 eingeblendet.Observation marks: For the measurement of the refraction state it is known that the examined person has to be offered corresponding observation marks, which stimulate the accommodation, to fix the direction of sight and to adjust the distance of the eye to the respective measurement target (refraction, accommodation course). These are faded in with an achromatic or better a dichroic splitter mirror 15 between eye 0 and optometer lens 1.
Meßwertaufzeichnung: Die Refraktionswerte liegen am Ausgang der Elektronik als analoge oder digitale Spannungswerte vor. Sie werden mit üblichen Schreibern aufgezeichnet, ausgedruckt und weiter verrechnet. Durch eine Rotation der Anordnung (1, 19) um die optische Achse des Auges ergeben sich bei Verwendung linearer Objekte 6 (Spalt oder Gitter) die Refraktionswerte für verschiedene Hauptschnitte, aus denen dann der Astigmatismus mit seiner Achsenlage ermittelt wird. Dieser kann in Form üblicher Kennwerte numerisch ausgedruckt oder wegen des guten zeitlichen Auflösungsvermögens des erfindungsgemäßen Verfahrens in graphischer Form ausgegeben werden, die über die Kennwerte hinaus zusätzlich eine Aussage über die Regelmäßigkeit eines Astigmatismus erlaubt. Wegen des guten zeitlichen Auflösungsvermögens des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auch der zeitliche Verlauf der Entfernungseinstellung des Auges parallel zum Verlauf der Entfernung des Sehobjektes (Refraktions Zeit - Kurven aufgezeichnet werden und hierdurch bereits Störungen des Akkommdationssystems gefunden werden, bevor sie sich bei der Messung statischer Gleichgewichtseinstellungen ohne Berücksichtigung der Zeit zeigen. Measured value recording: The refraction values are on Output of the electronics as analog or digital voltage values. They are recorded, printed out and charged on using standard recorders. By rotating the arrangement (1, 19) around the optical axis of the eye, when using linear objects 6 (slit or grid), the refraction values for various main sections result, from which the astigmatism with its axis position is then determined. This can be printed out numerically in the form of customary characteristic values or can be output in graphic form because of the good temporal resolution of the method according to the invention, which in addition to the characteristic values also allows a statement about the regularity of an astigmatism. Because of the good temporal resolving power of the method according to the invention, the temporal course of the distance adjustment of the eye can be recorded parallel to the course of the distance of the visual object (refraction time curves) and thereby disturbances of the accommodation system can be found before they are ignored when measuring static equilibrium settings of time.

Claims

1 .1 .
Verfahren zur Bestimmung der Refraktion insbesondere des zeitlichen Verlaufes der Entfernungseinstellung des menschlichen Auges (0), kurz des Refraktionszastanies, bei dem ein im Objektraum (5) befindliches Objekt (6) über ein Opto-neterlinsensystem (1), kurz eine Optometerlinse, auf die Netzhaut (3) des Auges (0) abgebildet wird und bei dem das Netzhautbild (2) dieses Objektes (6) seinerseits über die Optometerlinse (1) in den Objektraurtl (5) zurück in eine zur Netzhaut (3) konjugierte vom Refraktionszustand des Auges (0) und der Brechkraft der Optometerlinse (1) bestimmte Bildebene (4, 4', 4") zurückabgebildet wird, deren Abstand (9) von der Optometerlinse (1) ein Maß für den Refraktionszustand ist, wobei zur Feststellung des Abstandes (9) das vom Netzhaut-bild (2) kommende Strahlenbündel in unterschiedlicher Entfernung von der Bildebene (3) rait einem Meßobjekt (6', 6") analysiert wird,Method for determining the refraction, in particular the time course of the distance setting of the human eye (0), briefly the refraction zastany, in which an object (6) located in the object space (5) is directed onto an optometer lens system (1), briefly an optometer lens Retina (3) of the eye (0) is imaged and in which the retinal image (2) of this object (6) in turn via the optometer lens (1) in the object tract (5) back into a conjugate to the retina (3) of the refractive condition of the eye (0) and the refractive power of the optometer lens (1) certain image plane (4, 4 ', 4 ") is reproduced, the distance (9) from the optometer lens (1) is a measure of the refraction state, with the determination of the distance (9 ) the beam of rays coming from the retinal image (2) is analyzed at a different distance from the image plane (3) with a measurement object (6 ', 6 "),
dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschärfe im Strahlenbündel an mindestens zwei örtlich verschiedenen in Richtung der optischen Achse (18) verschobenen Positionen (31', 31, 31") imi Objektra-um (5) gleichzeitig geraessen wird (s. Fig. 2, 3, 4).characterized in that the image sharpness in the bundle of rays is at the same time at at least two locally different positions (31 ', 31, 31 ") displaced in the direction of the optical axis (18) in the object area (5) (see FIGS. 2, 3 , 4).
2.Second
Verfahren zur Bestim.mung der Refraktion insbesondere des zeitlichen Verlaufes der Entfernungseinstellung des menschlichen Auges (0), kurz des Refraktionszustandes, bei dem ein im Objektraum (5) befindliches Objekt (6) über ein Optometerlinsensystem (1), kurz eine Optometerlinse, auf die Netzhaut (3) des Auges (0) abgebildet wird und bei dem das Netzhautbild (2) dieses Objektes (6) seinerseits über die Optometerlinse (1) in den Objektraura (5) zurück in eine zur Netzhaut (3) konjugierte vom Refraktionszustand des Auges (0) und der Brechkraft der Optometerlinse (1) bestimmte Bildebene (4, 4', 4") zurückabgebildet wird, deren Abstand (9) von der Optometerlinse (1) ein Maß für den Refraktionszustand ist, wobei zur Feststellung des Abstandes (9) das vom Netzhautbild (2) kommende Strahlenbündel in unterschiedlicher Entfernung von der 3ilde'oene (3) mit einem Meßobjekt (6', 6") untersucht wird,Method for determining the refraction, in particular the time course of the distance setting of the human eye (0), briefly the refraction state, in which an object (6) located in the object space (5) is directed onto an optometer lens system (1), briefly an optometer lens Retina (3) of the eye (0) is imaged and in which the retinal image (2) of this object (6) in turn via the optometer lens (1) in the object tract (5) back into a conjugate to the retina (3) of the refractive condition of the eye (0) and the Refractive power of the optometer lens (1), certain image plane (4, 4 ', 4 ") is reproduced, the distance (9) of which from the optometer lens (1) is a measure of the refractive condition, the distance (9) from the retinal image ( 2) coming bundles of rays are examined at different distances from the 3ilde'oene (3) with a measurement object (6 ', 6 "),
dadurch gekennzeichnet, daß das abbildende Strahlenbündel (40) des an der Netzhaut (3) reflektierten Bildes (2) durch eine Fläche (32), die von Strahlen (32) des Strahlenbündels (40) aufgespannt wird, die durch einen Bildpunkt (41) gehen, in zwei Lichtanteile (30a, 30b) unterteilt wird, von denen mindestens die Lichtenergie eines Anteils (30a bzw. 30b) an in Richtung der optischen Achse verschiedenen Positionen (31', 31, 31") gemessen wird (s. Fig. 5, 6).characterized in that the imaging ray bundle (40) of the image (2) reflected on the retina (3) by a surface (32) spanned by rays (32) of the ray bundle (40) passing through an image point (41) are divided into two light components (30a, 30b), of which at least the light energy of one component (30a or 30b) is measured at different positions (31 ', 31, 31 ") in the direction of the optical axis (see Fig. 5, 6).
3.3rd
Verfahren zur Bestimmung der Refraktion insbesondere des zeitlichen Verlaufes der Entfernungseinstellung des menschlichen Auges (0), kurz des Refraktionszustandes, bei dem ein im Objektraum (5) befindliches Objekt (6) über ein Optometerlinsensy'stem (1), kurz eine Optometerlinse, auf die Netzhaut (3) des Auges (0) abgebildet wird und bei dem das Netzhautbild (2) dieses Objektes (6) seinerseits über die Optometerlinse (1) in den Objektraura (5) zurück in eine zur Netzhaut (3) konjugierte vom Refraktionszustand des Auges (0) und der Brechkraft der Optometerlinse (1) bestimmte Bildebene (4, 4', 4") zurückabgebildet wird, deren Abstand (9) von der Optometerlinse (1) ein Maß für den Refraktionszustand ist, wobei zur Feststellung des Abstandes (9) das vom Netzhautbild (2) kommende Strahlenbündel in unterschiedlicher Entfernung von der Bildebene (3) rait einem Meßobjekt (6', 6") analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildschärfe im Strahlenbündel an mindestens zwei örtlich verschiedenen in Richtung der optischen Achse 18 verschobenen Positionen (31', 31, 31") im Objektraum (5) gleichzeitig gemessen wird und zusätzlich das abbildende Strahlenbündel (40) des an der Netzhaut (3) reflektierten Bildes (2) durch eine Fläche (32'), die von Strahlen (32) des Strahlenbündels (40) aufgespannt wird, die durch einen Bildpunkt (41) gehen, in zwei Lichtanteile (30a, 30b) unterteilt wird, von denen mindestens die Lichtenergie eines Anteils (30a bzw. 30b) an in Richtung der optischen Achse verschiedenen Positionen (31', 31, 31") gemessen wird (s. Fig. 5, 7, 9, 10).Method for determining the refraction, in particular the temporal course of the distance setting of the human eye (0), briefly the refraction state, in which an object (6) located in the object space (5) via an optometer lens system (1), briefly an optometer lens, onto which Retina (3) of the eye (0) is imaged and in which the retinal image (2) of this object (6) in turn via the optometer lens (1) in the object tract (5) back into a conjugate to the retina (3) of the refractive condition of the eye (0) and the refractive power of the optometer lens (1) certain image plane (4, 4 ', 4 ") is reproduced, the distance (9) from the optometer lens (1) is a measure of the refraction state, with the determination of the distance (9 ) the beam of rays coming from the retinal image (2) is analyzed at a different distance from the image plane (3) with a measurement object (6 ', 6 "), characterized in that the image sharpness in the bundle of rays is measured simultaneously in at least two locally different positions (31 ', 31, 31 ") displaced in the direction of the optical axis 18 in the object space (5) and in addition the imaging bundle of rays (40) on the retina (3) reflected image (2) is divided into two light components (30a, 30b) by a surface (32 ') that is spanned by rays (32) of the beam (40) that pass through a pixel (41), of which at least the light energy of a portion (30a or 30b) is measured at different positions (31 ', 31, 31 ") in the direction of the optical axis (see FIGS. 5, 7, 9, 10).
4.4th
Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Achsen der Anordnung (1, 19) und des untersuchten Auges (0) gegeneinander parallel versetzt sind.Method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the optical axes of the arrangement (1, 19) and the examined eye (0) are offset parallel to one another.
5.5th
Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im reflektierten Strahlenbündel (40) beide Lichtanteile (30a, 30b) gleichzeitig gemessen werden.Method according to Claim 2, 3, 4 or 5, characterized in that both light components (30a, 30b) are measured simultaneously in the reflected beam (40).
6.6th
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß im reflektierten Strahlenbündel (40) beide Lichtanteile (30a, 30b) bevorzugt gleichzeitig an zwei verschiedenen Positionen (31', 31, 31") in konstantem Abstand zueinander gemessen werden.Method according to Claim 2 or 3, characterized in that in the reflected beam (40) both light components (30a, 30b) are preferably measured simultaneously at two different positions (31 ', 31, 31 ") at a constant distance from one another.
7.7.
Verfahren nach Anspruch 2, 3, 4, 5, oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Lichtanteile (30a, 30b) trennende Fläche (32') so gelegt wird, dara die Fläche möglichst nahe am Rand (33 oder 34) des. Strahlenbündels (30) liegt und damit jeweils einer der beiden Lichtanteile (30a, 30b) im Vergleich zum jeweils anderen vernachlässigbar klein ist.Method according to Claim 2, 3, 4, 5 or 6, characterized in that the surface (32 ') separating the two light components (30a, 30b) is laid such that the surface is as close as possible to the edge (33 or 34) of the . Lies (30) and thus one of the two light components (30a, 30b) is negligibly small compared to the other.
8.8th.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Anspr dadurch gekennzeichnet, daß entlang der optischen AchseMethod according to one or more of the preceding claims, characterized in that along the optical axis
(18) die Differenz der beiden Lichtanteile (30a, 30b) des Strahlenbündels (30) gebildet wird und das Meßobjekt(18) the difference between the two light components (30a, 30b) of the beam (30) is formed and the measurement object
(6) entlang der optischen Achse (18) verschoben wird, bis die Differenz Null wird.(6) is shifted along the optical axis (18) until the difference becomes zero.
9.9th
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die von Kanten (61, 62) des Meßobjektes (6') abgetrennten Lichtanteile des Strahlenbündels getrennt gemessen werden.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the light components of the beam of rays separated from edges (61, 62) of the measurement object (6 ') are measured separately.
10.10th
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz der an den verschiedenen Objektkanten (61, 62) abgetrennten Lichtanteile zu einem Differenzsignal (A - B) verrechnet werden.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the difference between the light components separated at the different object edges (61, 62) is calculated to form a difference signal (A - B).
11.11th
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Differenzsignal (A - B) ein Photosignal zum automatischen Auffinden der Bildebene (4) liefert.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the difference signal (A - B) supplies a photo signal for automatically finding the image plane (4).
12.12th
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehendenMethod according to one or more of the preceding
Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsystem (1,Claims characterized in that the measuring system (1,
19) mechanisch oder optisch um die optische Achse des19) mechanically or optically around the optical axis of the
Meßsystems (17) oder eine dazu parallele gedreht werden kann. Measuring system (17) or a parallel to it can be rotated.
13.13th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (6) mindestens eine Hell - Dunkel und eine Dunkel - Hell Kante besitzt, die getrennt zur Messung herangezogen werden.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the object (6) has at least one light-dark and one dark-light edge, which are used separately for the measurement.
14.14th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Kanten (61, 62) des Objektes (6) parallel sind.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the edges (61, 62) of the object (6) are parallel.
15.15th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt aus Spiegeln bestehen kann.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the object can consist of mirrors.
16.16th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Objekt (6) und Meßobjekt (6') zusammenfallen (Fig. 9, 10 )Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the object (6) and the measurement object (6 ') coincide (Fig. 9, 10)
17.17th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß für die Abbildung des Objektes (6) auf die Netzhaut (3) hochfrequent moduliertes Licht verwendet wird.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that high-frequency modulated light is used to image the object (6) on the retina (3).
18.18th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß für die Abbildung des Objektes (6) bevorzugt infrarotes Licht verwendet wird.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that for the imaging of the object (6) preferably infrared light is used.
19.19th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Apertur des Abbildungssystems klein ist.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the aperture of the imaging system is small.
20.20th
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche d.adurch gekennzeichnet, daß das von den Photoelementen (8, 8') gelieferte Differenzsignal (A - B) mit einem Lock - in Verstärker phasengesteuert rauscharm verstärkt wird.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the differential signal (A - B) supplied by the photoelements (8, 8 ') is amplified with low noise using a lock-in amplifier.
21.21st
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (6) aus lichtempfindlichen Elementen bestehen kann.Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the object (6) can consist of photosensitive elements.
22.22.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß das Objekt (6) eine Tiefenausdehnung in Richtung der optischen Achse (18) hat. Device for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the object (6) has a depth dimension in the direction of the optical axis (18).
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