DE29813691U1 - Vorrichtung zum Messen und Kartieren von ophthalmologischen Bauteilen - Google Patents
Vorrichtung zum Messen und Kartieren von ophthalmologischen BauteilenInfo
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Description
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung,
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Visionix Ltd.
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet des Messens und des Kartierens bzw. Abbildens im allgemeinen
von optischen Bauteilen und insbesondere von Brillengläsern.
Es gibt eine Vielzahl von Meßsystemen im Stand der Technik, in welchen die optische Wirkung, die Achse, das
Prisma und andere Eigenschaften von Brillengläsern an lokalen Punkten an dem Brillenglas gemessen werden. Um dies
durchzuführen, sind herkömmliche Geräte von der "Humprey Instruments Corporation" aus San Leandor, CA, die einen
automatischen Scheitelbrechwertmesser auf der Grundlage der Vierstrahl-Methode nach Hartmann herstellt, von der "Nidek
Company" aus Gamagori, Japan, die ein dynamisches Anordnen der Erfassungseinrichtung verwendet, um die
Brennpunktposition des Probestahles zu bestimmen, und von der "Topcon Company" aus Tokyo, Japan, deren Vorrichtung
ebenfalls das dynamische Anordnen verwendet, erhältlich.
Bei der Messung nach Hartmann aus dem Stand der Technik einer optischen Wirkung eines Brillenglases an einem
bestimmten Bereich an dem Glas werden vier Meßstrahlen verwendet. Das Vierstrahl-Verfahren wird in allen früher
erhältlichen, herkömmlichen Vorrichtungen zum Messen der optischen Wirkung eines Brillenglases, wie zum Beispiel in
den oben erwähnten, verwendet. Das Verfahren ist in einem Artikel von D. und Z. Malacara mit dem Titel "Testing and
centering of lenses by means of a Hartmann test with four
[File:ANM\VI4301 B1 .docl Beschreibung, · 22,37.^t,
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Visionix Ltd.
holes" beschrieben, der in der "Optical Engineering", Band 31, Nr. 7, Seite 1551-1555 (im Juli 1992) veröffentlicht
worden ist. Weil es schwierig ist, zwischen den getrennten Punkten zu unterscheiden, die aus den vier Strahlen
resultieren, wenn an der Brennebene des sich im Test befindlichen Brillenglases eine Erfassung durchgeführt
wird, wird ein Verfahren verwendet, um die Position der Strahlen an einer defokussierten Position zu erfassen. Weil
dies in die Messung Ungenauigkeiten einführt, ist es zu bevorzugen, daß die vier Strahlen an der Brennebene
gemessenen werden, aber diese Messungen müssen dann getrennt und nacheinander durchgeführt werden.
Dies kann durch viele Verfahren erreicht werden, von welchen vier von den Malacaras beschrieben sind. Sie schlagen
vor, daß entweder (i) eine sich drehende Zerhackerscheibe, die zu einem Zeitpunkt nur einen Strahl freigibt,
oder (ii) eine Laserstrahlabtastvorrichtung, die Strahlen nacheinander projiziert, oder (iii) vier getrennte
Lichtquellen (wie zum Beispiel LED's) mit einer kleinen
kreisförmigen Blende im Brennpunkt der Linse, wobei die
getrennten Quellen nacheinander belichtet und gelöscht bzw. ausgeschaltet werden, oder (iv) getrennte Lichtquellen wie
in Verfahren (iii), aber mit kleinen Linsen vor jeder 5 davon, verwendet wird.
Das Vierstrahl-Verfahren ermöglicht die Bestimmung von
zwei Krümmungsradien und eines Referenzwinkels in der
Linse. Dies reicht aus, um die optische Wirkung von sphärischen Brillengläsern überall auf ihren Oberflächen zu
messen und um die Brillenglasdezentrierung oder die Brillenglaskoma
festzustellen. Es kann auch zum Messen der optischen Wirkung von asphärischen Brillengläsern in der
Nähe ihrer optischen Mittelpunkte verwendet werden. Es kann jedoch keine sphärischen Aberrationen zweiter oder höherer
Ordnung erfassen, weil es mehr zu messende Parameter als Strahlen gibt. Daher können unter Verwendung der
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, €2kW.9§;,
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Vierstrahl-Methode nach Hartmann aus dem Stand der Technik keine außeraxiale Messungen, wie zum Beispiel die
sphärischen Aberrationen hoher Ordnung oder die Koma von komplexen Linsenformen, die eine Polynomanalyse höherer
Ordnung von Zernicke erfordern, durchgeführt werden.
Derartige Messungen können durch Vorrichtungen durchgeführt werden, die zum Kartieren bzw. Abbilden der
optischen Eigenschaften von der gesamten Oberfläche der Brillengläser hergestellt worden sind, die dadurch auch
gestatten, daß an besonders komplexen Brillengläsern solche Eigenschaften, wie zum Beispiel eine torische Achse und
eine Korridorrichtung, erfaßt werden. Herkömmliche Geräte für eine derartige Durchführung sind von der "Rotlex 1994
Ltd." aus Dimona, Israel, deren Vorrichtung auf dem Moire-Effekt basiert und die das Kartieren von optischen
Bauteilen mittels eines Messung des Moire-Ablenkungseffektes des Gitters ermöglicht, und von der
"Automation and Robotics S.A." aus Brüssel, Belgien, die die Verformung eines Gitters messen, und von der
Rechtsnachfolgerin der vorliegenden Erfindung, der "Visionix Limited" aus Jerusalem, Israel, deren Vorrichtung
auf einer computergestützten Messung nach Hartmann basiert, wobei eine große Anzahl von Strahlen verwendet wird, wie in
5 der oben erwähnten, auch anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung
Nr. PCT/EP95/02283 (Veröffentlichungsnummer WO95/34800) beschrieben ist, erhältlich.
Verfahren aus dem Stand der Technik zum Messen der optischen Eigenschaften von einem vollständigen
fertiggestellten Paar von Brillengläsern sind auf das Messen des Abstandes zwischen den optischen Mittelpunkten
der zwei Brillengläser in ihrer Brillenfassung, was als die Pupillendistanz der Brillengläser bekannt ist, oder auf das
Messen des Abstandes der optischen Mittelpunkte von jedem Brillenglas zu der Nasensteg-Mittellinie eingeschränkt.
Diese Messungen können unter Verwendung einer Vielzahl von
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung,
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Vorrichtungen aus dem Stand der Technik durchgeführt werden, wie zum Beispiel durch die von der "Humphrey-Instruments
Incorporated" aus San Leandro, CA angebotene Vorrichtung, die auf dem U.S. Patent Nr. 4,098,022 für
Campbell et al. basiert, und zum Beispiel durch die von der "Nidek Company Limited" aus Gamagori, Japan, angebotene
Vorrichtung, die auf dem U.S. Patent Nr. 5,152,067 für Kurachi et al. basiert.
Andererseits können die gesamten optischen Eigenschaften von jedem Brillenglas nur getrennt und unabhängig von
seiner Anbringungsposition in der Brillenfassung durch eine
der oben erwähnten Kartiervorrichtungen gemessen werden. Dies ist eine ernsthafte Einschränkung der Verfahren aus
dem Stand der Technik, weil, sogar wenn jedes individuelles Brillenglas korrekt hergestellt sein mag und die Brillengläser
mit der korrekten Pupillendistanz eingebaut werden, sie unkorrekt geschliffen sein können, in der Fassung
asymmetrisch angeordnet oder unkorrekt ausgerichtet sein 0 können. Durch die Systeme aus dem Stand der Technik kann
keiner dieser Fehler erfaßt werden. Solche Fehler sind ein ernste Ursache dafür, daß der Benutzer ermüdet oder keine
Toleranz zeigt. Dieses Phänomen ist insbesondere bei Gleitsichtgläsern weit verbreitet, die sehr genau
ausgerichtet sein müssen, damit sie komfortabel und verwendbar sind. Eine Pupillendistanzmessung, wie sie mit
einem der bis jetzt erhältlichen Geräte durchgeführt wird, erfaßt keinen dieser Fehler.
Zudem kann keine der oben erwähnten Pupillendistanzmeßvorrichtungen aus dem Stand der Technik
die Höhe des optischen Mittelpunktes oder im Fall eines Gleitsichtglases bzw. Progressivglases die optischen
Mittelpunkte in Bezug auf die Brillenfassung messen. Dieser
Abstand ist auch wichtig, um den Komfort beim Tragen der Brille zu sichern. Für Gleichtsichtgläser sind genaue
[File:ANM\VI4301 B1 .doc] Beschreibung,
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Messungen dieser Abstände für die korrekte Verwendung der Brillen sehr kritisch.
Die Ausrichtung von Gleitsichtgläsern und bis zu einem geringeren Grad auch die von torischen Gläsern ist so kritisch,
daß während aller Herstellungsschritte auf ihrer Oberfläche Markierungen aufgebracht sind, um die korrekte
Ausrichtung der optischen Achsen, des Korridors und der Mitte zu definieren. Weil diese Markierungen während verschiedener
Schritte des Herstellungsverfahrens fast oder vollständig gelöscht werden, müssen sie während der Herstellung
mehrere Male erneuert werden. Das Ergebnis dieser wiederholten Markierungen kann sich selbst als eine
kumulative Position und ein Ausrichtfehler der Markierungen
in Bezug auf die wirklichen optischen Eigenschaften des Brillenglases zeigen. Als Ergebnis kann eine unkorrekte
Markierung der Grund für ernsthafte Fehlausrichtungen, sowohl seitlich als auch winkelmäßig in Bezug auf die
vorgeschriebenen Anforderungen sein, wenn das Endbrillenglas gemäß den Markierungen darauf geschliffen
und in die Brillenfassung eingebaut wird, obwohl es exakt hergestellt worden ist.
Von der "Ophthalmic Appliances Testing Service of the Department of Optometry and Visual Science" der "City
University" von London ist ein Forschungsprogramm in Bezug auf die Genauigkeit, mit der Brillen mit Gleitsichtgläsern
die vorgeschriebenen Anforderungen erfüllen, unternommen worden. Ein Vorbericht, der in der "Optical World" im Mai
1997 auf den Seiten 26-27 veröffentlicht worden ist, hat zum Beispiel sehr große Abweichungen der prismatischen
optischen Wirkung mit Basis unten von bis zu 5 Dioptrien der Brillengläser mit identisch vorgeschriebenen bzw.
verordneten Brillen gezeigt. Während, wie es oben im voraus erwähnt ist, Fehler, wie die beim Erfüllung von
Anforderungen von Rezepten, für den Benutzer Ermüdung und Intoleranz bewirken, ist dieses Problem von ernster Natur
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.cfr.98l
Gebrauchsmusteranmeldung
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und ist durch bisher erhältliche Brillenglasmeß- und Brillenglasmarkiersysteme nicht gelöst worden.
Andere herkömmliche ophtalmologische Meßsysteme sind in den folgenden Veröffentlichungen beschrieben:
Die veröffentlichte europäische Patentanmeldung
Nr.95104527.7 (Veröffentlichungsnummer 0 676 629 A2) für
Zeiss beschreibt eine Vorrichtung zum Messen des Brechungsindex von Brillengläsern, ohne daß die Oberflächengeometrie
des Glases gemessen wird.
Das US Patent Nr. 5,175,594 für Campbell beschreibt einen Scheitelbrechwertmesser mit der Korrektur des Brechungsindex
und der sphärischen Aberration.
Das US Patent Nr. 5,307,141 für Fujieda beschreibt eine
Vorrichtung zum Messen der Brechungseigenschaften eines Brillenglases.
20
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Das US Patent Nr. 5,339,151 für Shinn beschreibt ein Spektrometer, das in einem herkömmlichen Scheitelbrechwertmesser
angeordnet ist.
Das US Patent Nr. 5,469,261 für Hellmuth et al. beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen
einer Krümmung einer Brillenglasoberfläche, einer physikalischen Dicke des Brillenglases und des Brechungsindex des
Brillenglases.
Die auch anhängige, veröffentlichte PCT-Anmeldung Nr.
PCT/EP95/02283 (Veröffentlichungsnummer WO 95/34800) beschreibt eine Vorrichtung zum Kartieren eines optischen
Bauteils, wobei die Vorrichtung aufweist eine Lichtquelle, die angeordnet ist, um einen Lichtstrahl zu dem optischen
Bauteil zu übertragen, eine Strahltrenneinrichtung, die eine Vielzahl von Strahltrennbauteilen aufweist, die in
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung,
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Betrieb sind, um den Lichtstrahl in eine entsprechende
Vielzahl von Lichtstrahlabschnitten zu trennen, eine optische Erfassungseinrichtung, die in Betrieb ist, um eine
Lichtpunktkarte bzw. -abbildung zu erzeugen, welche eine Vielzahl von Lichtpunkten aufweist, die der Vielzahl von
Strahltrennbauteilen entspricht, und eine Einrichtung zum Berechnen einer Eigenschaft eines optischen Bauteils, die
in Betrieb ist, um wenigstens eine Eigenschaft des optischen Bauteils von der Lichtpunktkarte abzuleiten, und die
eine Einrichtung zum Identifizieren des Strahltrennbauteils aufweist, das einem individuellen Punkt entspricht, auf der
Grundlage von wenigstens teilweise einer Information, die anders ist als die Stelle des Lichtpunktes.
Der Scheitelbrechwertmesser ist eine herkömmliche Vorrichtung
zum Messen von optischen Eigenschaften der Brillengläser. Der Scheitelbrechwertmesser mißt die Brennweite
an irgendeinem Punkt von jedem der Brillengläser der Brille.
Die Offenbarungen aller oben erwähnten Veröffentlichungen auf diesem Gebiet und auf den anderen
Gebieten der Beschreibung und die Offenbarungen aller in den obigen Veröffentlichungen zitierten Dokumenten sind
hier durch Bezugnahme darauf enthalten.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung strebt danach, eine Vorrichtung und Verfahren zum Kartieren der Funktionalität
bzw. Betriebsart von Brillengläsern vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung strebt auch danach, eine weitergebildete Meßvorrichtung für Brillengläser vorzusehen,
die die Nachteile der existierenden Vorrichtungen überwindet insbesondere in Bezug auf die Fähigkeit der
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, Gebrauchsmusteranmeldung
Vorrichtung, daß jedes Brillenglas als Teil eines kompleten integrierten optischen Systems, d.h., der Brille, gesehen
wird und daß ein Bereich von Messungen und Tests an den Brillengläsern als ein Teil eines Paar von Brillengläsern
durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung strebt auch danach, einen
Plotter bzw. eine Zeicheneinrichtung zum Markieren von LEUTs (sich im Test befindlichen Brillengläsern; lenses
under test) vorzugsweise in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Kartieren von Brillengläsern vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung strebt auch danach, weiterentwickelte Verfahren und eine weiterentwickelte
Vorrichtung zum Kartieren von ophthalmologischen Eigenschaften von Brillengläsern vorzusehen.
Die vorliegende Erfindung strebt auch danach, eine Vorrichtung zur ophthalraologischen Überprüfung vorzusehen,
in der ein negatives Glas Strahlen zerstreut, die auf ein zu testendes Brillenglas einfallen und es wird eine
Aberrationskompensation durch einen Computer vorgesehen. Vorteile dieser Vorrichtung sind, daß der
Scheitelbrechwertmesser feststehend sein kann und daß die gleiche Vorrichtung Kartierfunktionen sowie herkömmliche
Scheitelbrechwertmesserfunktionen vorsehen kann.
Es ist somit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren vorgesehen zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brille
betreffen, in welcher erste und zweite Brillengläser angeordnet sind, wobei das Verfahren das Berechnen einer
Karte bzw. Abbildung von wenigstens einer optischen Eigenschaft über beide Brillengläser in einem einzigen
Koordinatensystem und das Vorsehen einer Ausgabeanzeige der die Karte betreffenden optischen Informationen aufweist.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, £2.(>F.98;#
Gebrauchsmusteranmeldung
Visionix Ltd.
Zudem weist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung der Schritt des Berechnens einer Karte das Erzeugen einer Abbildung des ersten Brillenglases
unter Verwendung einer Abbildungseinrichtung, das Ändern der Position des zweiten Brillenglases in Bezug auf die
Abbildungseinrichtung um einen vorgegebenen Abstand derartig, daß wenigstens ein Abschnitt des zweiten Brillenglases
in die Eintrittsöffnung der Abbildungseinrichtung eintritt und wobei eine Abbildung von wenigstens einem
Abschnitt des zweiten Brillenglases erzeugt wird, und das Zusammenfassen der Abbildungen in die Karte, wobei der
vorgegebene Abstand verwendet wird, auf.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist der Schritt des Änderns der Position das Verschieben des zweiten Brillenglases in Bezug
auf die Abbildungseinrichtung um einen bestimmten Abstand auf und der vorgegebene Abstand weist einen festen Abstand
auf.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist der Schritt des Berechnens einer Karte das Abbilden des ersten Brillenglases mit einer ersten
Abbildungseinrichtung und das Abbilden des zweiten Brillenglases mit einer zweiten Abbildungseinrichtung, die
von der ersten Abbildungseinrichtung um einen bestimmten Abstand entfernt angeordnet ist, und das Zusammenfassen der
Abbildung des ersten Brillenglases mit der Abbildung des zweiten Brillenglases in die Karte auf.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Schritt des Berechnens einer Karte das Vorsehen einer Abbildungseinrichtung, deren
Eintrittsöffnung groß genug ist, um die ersten und zweiten Brillengläser abzubilden, während die Brille feststehend
angeordnet ist, und das Abbilden der ersten und zweiten
[Rle:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, <22tOY.9§;.
Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ltd.
Brillengläser, während die Brille feststehend angeordnet ist, wobei die Abbildungseinrichtung verwendet wird, auf.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist der Schritt des Berechnens einer Karte das Vorsehen einer Abbildungseinrichtung, deren Eintrittsöffnung
groß genug ist, um die ersten und zweiten Brillengläser gleichzeitig abzubilden, und das gleichzeitige
Abbilden der ersten und zweiten Brillengläser unter Verwendung der Abbildungseinrichtung auf.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weisen die die Karte betreffende optischen Informationen die Karte selbst auf.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weisen die die Karte betreffenden optischen Informationen optische Informationen auf, die von der
Karte abgeleitet werden.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist die wenigstens eine optische Eigenschaft Eigenschaften auf, die wenigstens eine der folgenden
Eigenschaften betreffen: die sphärische Wirkung (die hier auch als Sphäre bezeichnet wird), die zylindrische
Wirkung (die hier auch als Zylinder bezeichnet wird), die Zylinderachse (die hier auch als Achse bezeichnet wird),
das Prisma, die Koma, das Weitsehen, das Nahsehen und jede lokale Brillenglaseigenschaft.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist der Schritt einer Berechnung einer Karte ein Ausrichten des ersten Brillenglases in Bezug
auf die Eintrittsöffnung einer Abbildungseinrichtung und ein Erzeugen einer Abbildung des ersten Brillenglases auf,
wobei die relativen Positionen der Brille und der Abbildungseinrichtung um einen variablen bekannten Abstand
| [File:ANM\VI4301B1.doc] Beschreibung, 82.n?.9 | &igr;:. *..· : | * < |
| Gebrauchsmusteranmeldung | ||
| Visionix Ltd. |
geändert werden, so daß das zweite Brillenglas in Bezug auf die Eintrittsöffnung einer Abbildungseinrichtung
ausgerichtet wird, und wobei eine Abbildung des zweiten Brillenglases erzeugt wird, und wobei die Abbildungen in
der Karte unter Verwendung des variablen bekannten Abstandes zusanunengefaßt werden.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung vorgesehen zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brille
betreffen, in der erste und zweite Brillengläser angeordnet sind, wobei die Vorrichtung eine
Brillenglaskartiereinrichtung, die in Betrieb ist, um eine Karte von wenigstens einer optischen Eigenschaft von den
beiden Brillengläsern in einem einzigen Koordinatensystem zu berechnen, und eine Brillenglasanalysiereinrichtung, die
in Betrieb ist, um eine Ausgabeanzeige der die Karte betreffenden, optischen Informationen vorzusehen.
Gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist zudem eine Brillenglasmarkiervorrichtung vorgesehen, die eine Brillenglasmarkiereinrichtung,
die in Betrieb ist, um wenigstens eine Stelle an einem Brillenglas zu markieren, und die anfangs in Bezug
auf das zu markierende Brillenglas eine bestimmte Position einnimmt, und eine Brillenglasausrichtvorrichtung, die in
Betrieb ist, um wenigstens einmal automatisch die Position der Brillenglasmarkiereinrichtung in Bezug auf das Brillenglas
zu ändern, wobei dadurch der Brillenglasmarkiereinrichtung gestattet wird, wenigstens eine bestimmte Stelle
von der wenigstens einen Stelle zu markieren, aufweist.
Es ist zu erkennen, daß die Brillenglasausrichteinrichtung die Brillenglasmarkiereinrichtung verschieben kann und
daß das Brillenglas und seine Halteeinrichtung fest angeordnet verbleiben können. Als Alternative kann die Brillenglasmarkiereinrichtung
fest angeordnet bleiben und das
[File-.ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, -^ #.
Gebrauchsmusteranmeldung
Visionix Ltd.
Visionix Ltd.
Brillenglas und seine Halteeinrichtung können durch die Brillenglasausrichteinrichtung verschoben werden. Als
Alternative können einige Freiheitsgrade vorgesehen sein, wobei die Brillenglasmarkiereinrichtung verschoben wird,
und es können andere Freiheitsgrade vorgesehen werden, wobei das Brillenglas und seine Halteeinrichtung verschoben
werden.
Die Stelle oder die Stellen, die durch die Brillenglasmarkiereinrichtung
markiert ist/sind, kann/können Punktstellen sein oder es kann als Alternative wenigstens eine
der Stellen eine Linie oder einen Kreis oder sogar einen Gesamtbereich oder ein Gesamtmuster aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist die Brillenglasmarkiervorrichtung auch eine Brillenglasanalysiereinrichtung auf, die in Betrieb
ist, um die Informationen zu erzeugen, die wenigstens eine der wenigstens einen zu markierenden Stelle definieren, und
um die Steuerinformationen der Brillenglasausrichteinrichtung zuzuführen, und worin die Brillenglasausrichteinrichtung
automatisch die Position der Brillenglasmarkiereinrichtung gemäß den Steuerinformationen ändert.
5 Gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Brillenglasanalysiereinrichtung eine Analysiereinrichtung eines optischen
Brillenglases auf, die in Betrieb ist, um wenigstens eine optische Eigenschaft des Brillenglases zu bestimmen und um
wenigstens eine der wenigstens einen zu markierenden Stellen auf der Grundlage von wenigstens teilweise der wenigstens
einen optischen Eigenschaft zu bestimmen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist das Brillenglas ein sphärisches Brillenglas auf und die wenigstens eine optische Eigenschaft
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weist Eigenschaften auf, die wenigstens eine der folgenden
Eigenschaften betreffen: eine Sphäre und ein Prisma.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist das Brillenglas ein Zweistärkenglas auf und die wenigstens eine optische Eigenschaft
weist Eigenschaften auf, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betreffen: Weitseh- und Nahsehpunkte, eine
Sphäre, einen Zylinder, eine Achse, ein Prisma und eine Koma.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist zudem das Brillenglas ein torisches Brillenglas auf und worin die wenigstens eine optische Eigenschaft
wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betrifft: eine Stelle ohne Prisma und eine Zylinderachse.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist das Brillenglas ein Gleitsichtglas auf und die wenigstens eine optische Eigenschaft weist
Eigenschaften auf, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betreffen: ein Korridor, Weit- und
Nahsehpunkte, eine Sphäre, einen Zylinder, eine Achse, ein Prisma und eine Koma.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist die Brillenglasausrichteinrichtung in Betrieb, um automatisch die Position der Brillenglasmarkiereinrichtung
wenigstens teilweise auf der Grundlage von wenigstens einer optischen Eigenschaft des Brillenglases zu
ändern.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Messen einer optischen Eigenschaft eine Stelle in einem Brillenglas
vorgesehen, wobei die optische Eigenschaft eine Mehrparameterfunktion von wenigstens einem Abschnitt eines
| [File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 32.0>.9 | &bgr;.:» \.# : | • | ..· | I | 1/1Si |
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Bereichs der Stelle ist, wobei die Vorrichtung eine Bereichsanalysiereinrichtung aufweist, die in Betrieb ist,
um eine den Brillenglasstellenbereich charakterisierende Information zu erzeugen, wobei gleichzeitig mehr als vier
Lichtstrahlen analysiert werden, die auf die mehr als vier entsprechenden Stellen in dem Bereich einfallen,
wobei die Bereichsanalysiereinrichtung eine negative Linse, die in Betrieb ist, um die Lichtstrahlen zu
zerstreuen, die auf die mehr als vier Stellen einfallen, wobei die negative Linse Aberrationen einführt, eine Abbildungseinrichtung,
die in Betrieb ist, um ein Abbildung der zerstreuten Lichtstrahlen zu erzeugen, die auf das
Brillenglas einfallen, eine Abbildungsanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um die den Bereich charakterisierenden
Informationen zu erzeugen, während die Aberrationen durch
Durchführen einer Strahlenverlauf einer negativen Strahlung kompensiert werden, und eine optische Eigenschaften
berechnende Einrichtung, die in Betrieb ist, um die optische Eigenschaft der Stelle in dem Gleitsichtglas auf
der Grundlage der den Brillenglasstellenbereich charakterisierenden Informationen zu berechnen, aufweist.
Eine Lichtstrahlenanalyse kann durchgeführt werden, wobei diese Strahlen analysiert werden, die von dem
Brillenglas reflektiert werden, und/oder wobei diese Strahlen analysiert werden, die durch das Brillenglas
hindurch gehen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist die Vielzahl von Stellen mehr als vier Stellen und vorzugsweise wenigstens neun Stellen auf.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist das Brillenglas ein Gleitsichtglas auf.
• *·
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, C2J37.98; t
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Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung vorgesehen zum Überprüfen von Brillengläsern, wobei sie eine erste
entfernbare LEUT-Halteeinrichtung, die eine erste Hartmann-Platte mit einer geringeren Anzahl an Löchern und einer negativen
Linse aufweist, eine zweite entfernbare LEUT-Halteeinrichtung, die eine zweite Hartmann-Platte mit einer größeren
Anzahl von Löchern aufweist und vorzugsweise keine negative Linse aufweist, und ein einziges optisches Überprüfungssystem
zum Überprüfen eines LEUT, das an einer der entfernbaren LEUT-Halteeinrichtungen angeordnet ist, wobei
das Überprüfungssystem zwei Überprüfungsbetriebsarten aufweist, welche eine Kartierbetriebsart, in der wenigstens
ein optischer Parameter des LEUT kartiert bzw. ausgewertet wird, und eine Scheitelbrechwertmesserbetriebsart, worin
die negative Linse angeordnet ist, um die Strahlen zu zerstreuen, die durch die Hartmann-Platte definierten und
durch das LEUT hindurchgehen, beinhaltet, wobei dadurch der Betrieb des optischen Überprüfungssystems vereinfacht wird,
wenn es in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart in Betrieb ist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist die zweite entfernbare LEUT-Halteeinrichtung keine negative Linse auf.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung vorgesehen zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brille
betreffen, in welcher erste und zweite Brillengläser angeordnet sind, wobei die Vorrichtung eine
Brillenglasanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um optische Informationen zu berechnen, die beide
Brillengläser der Brille charakterisiert, und eine Rezeptanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um ein
Brillenrezept aufzunehmen, um das Brillenrezept mit den optischen Informationen zu vergleichen und um eine Ausgabe
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ud.
zu erzeugen, die anzeigt, ob die Brille das Brillenrezept erfüllt oder nicht, aufweist.
Gemäß noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist auch eine Vorrichtung vorgesehen zum Vorsehen von optischen Informationen, die ein
Brillenglas betreffen, wobei die Vorrichtung eine Lichtquelle, die einen einfallenden Meßstrahl erzeugt, eine
Hartmann-Platte, die eine Vielzahl von Löchern aufweist, eine Brillenglashalteeinrichtung, die in Betrieb ist, um
das Brillenglas derartig zu halten, daß die Rückfläche des Brillenglases zu dem einfallenden Meßstrahl im wesentlichen
senkrecht steht, und die vor der Hartmann-Platte in einem bestimmten Abstand angeordnet ist, eine Brillenglasanalysiereinrichtung,
die in Betrieb ist, um optische Informationen zu erzeugen, die das Brillenglas betreffen,
wobei die durch das Brillenglas und durch die Vielzahl von Löchern in der Hartmann-Platte hindurchgehenden
Lichtstrahlen analysiert werden, und eine Anzeige optischer Informationen, die in Betrieb ist, um eine Ausgabeanzeige
der optischen Informationen vorzusehen, aufweist.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung besteht die Brillenglashalteeinrichtung aus drei im wesentlichen gleich langen Stäben, die von
der Hartmann-Platte senkrecht hervorstehen, oder aus wenigstens einem Teil eines Zylinders, der von der Hartmann-Platte
derartig hervorsteht, daß seine Achse zu der Platte senkrecht steht.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung erzeugt die Brillenglasanalysiereinrichtung gleichzeitig optische Informationen von einem ersten
Abschnitt des Brillenglases, um die Meßbetriebsart des Scheitelbrechwertmessers vorzusehen, und optische Informationen
von einem zweiten Abschnitt des Brillenglases, um eine Kartierbetriebsart vorzusehen.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.0>.98^ #
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Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung weist die Brillenglashalteeinrichtung drei im wesentlichen gleich lange Stäbe auf, die von der
Hartmann-Platte senkrecht hervorstehen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist die Brillenglashalteeinrichtung wenigstens einen Teil eines Zylinders auf, der von der
Hartmann-Platte derartig hervorsteht, daß seine Achse zu der Platte senkrecht steht.
Gemäß noch einer bevorzugten - Aus führungs form der vorliegenden Erfindung ist auch ein Verfahren vorgeschlagen
zum Vorsehen von optischen Informationen, die ein Brillenglas betreffen, wobei das Verfahren das Folgende aufweist:
das Beleuchten des Brillenglases mit einem einfallenden Meßstrahl, das Halten des Brillenglases an einer Hartmann-Platte,
die eine Vielzahl von Löchern und eine Brillenglashalteeinrichtung aufweist, die in Betrieb ist,
um das Brillenglas derartig zu halten, daß die Rückfläche des Brillenglases zu dem einfallenden Meßstrahl im wesentlichen
senkrecht steht, und die vor der Hartmann-Platte in einem bestimmten Abstand angeordnet ist, das Analysieren
der durch das Brillenglas und durch die wenigstens drei der Vielzahl von Löchern in der Hartmann-Platte hindurchgehenden
Lichtstrahlen, um eine Meßbetriebsart eines Scheitelbrechwertmessers vorzusehen, das Analysieren der Lichtstrahlen
von einem Abschnitt des Brillenglases, um die Kartiermeßbetriebsart vorzusehen, und das Vorsehen einer
Ausgabeanzeige der Scheitelbrechwertmessermessung und der Kartiermessung gleichzeitig auf einer Anzeigeeinheit.
Die vorliegende Erfindung ist aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung
vollständiger zu verstehen und ersichtlich.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 32.cri.98#
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Fig. 1 zeigt eine isometrische Ansicht eines visuellen
Brillenglaskartiersystems, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut und
betriebsfähig ist, wobei die Abdeckung entfernt ist, um
innere Teile zu zeigen.
Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht von der linken Seite des in Fig. 1 gezeigten Systems.
Die Figuren 3A und 3B zeigen den Aufbau der Brillenhalteklemmeinrichtung
und des Brillenverschiebemechanismuses. Fig. 3A ist eine isometrische Ansicht von oben und Fig. 3B
eine isometrische Ansicht von unten. Fig. 3C zeigt die Einrichtung der Fig. 3A in einer sich im Betrieb
befindlichen Brillenklemmeinrichtung.
Die Figuren 4A und 4B sind Ansichten des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Systems, wobei sie das Verfahren zeigen,
wodurch die Brille zum Überprüfen in der in Fig. 3 gezeigten Halteklemmeinrichtung eingeklemmt ist. Fig. 4A zeigt
die Brille, die in der linken Ausrichtung eingeklemmt ist, während Fig. 4B die rechte Ausrichtung zeigt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines visuellen
Brillenglaskartiersystems, wobei es ein optisches System aufweist, dessen Öffnung ausreichend groß ist, um
beide Brillengläser von einem Paar von Brillengläsern aufzunehmen, wobei dadurch die Notwendigkeit eines Verschiebemechanismuses
vermieden wird.
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Fig. 6 ist eine schematische Ansicht des optischen Abbildungssystems,
das verwendet wird, um die Brechkraft mit dem visuellen Brillenglaskartiersystem gemäß der vorliegenden
Erfindung zu messen.
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Die Fig. 7A bis 7C zeigen verschiedene Matrixplatten, die in dem System verwendet werden können. Fig. 7A zeigt
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eine Matrixplatte, die für die Scheitelbrechwertmesserbetriebsart verwendet wird. Fig. 7B zeigt eine Matrixplatte,
die für die Brillenglaskartierbetriebsart verwendet wird. Fig. 7C zeigt eine schematische Ansicht einer Matrixplatte,
die für die Brillenglaskartierbetriebsart verwendet wird, die aber Scheitelbrechwertmesserstäbe aufweist, die in die
Platte integriert sind, welche die Position einer Linsendurchbiegung gemäß der ISO-Norm definieren.
Fig. 8A ist eine isometrische Ansicht des visuellen Brillenglaskartiersystems, das in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart
aufgebaut ist, wobei die Brechkraftmeßkuppel angeordnet ist, während in Fig. 8B die
Brillenhalteeinrichtung herabgesenkt worden ist, um das Brillenglas während der Messung zu halten.
Fig. 9 zeigt eine Meßgerätanordnung des optischen Systems, das in der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform zur
Messung der optischen Wirkung verwendet wird.
Die Figuren 1OA bis 1OF zeigen, wie eine modifizierte Brillenglaskartiermatrixplatte verwendet wird, um zwischen
der Brillenglasposition und einer Kartenanzeige in Echtzeit des Brillenglases eine Wechselbeziehung herzustellen. Die
Figuren 1OA bis IOC zeigen die physikalische Anordnung eines Gleitsichtglases zum Betrachten seines Fernbereichs,
seines Zwischenbereichs und seines Nahbereichs, während die Figuren IOD bis 1OF die sich auf dem Bildschirm ergebenden
Anzeigen zeigen.
Fig. 11 ist eine anfängliche Bildschirmanzeige, die durch das System erzeugt wird, welche es einem Anwender gestattet,
den Betrieb der Kartierbetriebsart des Systems der vorliegenden Erfindung oder der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart
des Systems der vorliegenden Erfindung abzurufen.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 2£8?.9^J. *··* *
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Fig. 12 ist eine anfängliche Kartierbildschirmanzeige, die durch das System erzeugt wird, wenn der Knopf Öffne
Kartiereinrichtung" der Fig. 11 ausgewählt wird.
Fig. 13A ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 110 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs ein sphärisch ist/sind, und er zudem unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß beide
Gläser von einem Paar von Brillengläsern getestet werden sollen.
Fig. 13B ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird,
wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 110 anzeigt, daß das LEUT oder die LEUTs sphärisch ist/sind, und er
zudem unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß das LEUT eher ein einzelnes ungeschliffenes Glas als ein Paar
von Brillengläsern ist.
Fig. 14A ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 120 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs torisch ist/sind, und er zudem unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß es zwei
LEUTs, d.h., beide Gläser in einem Paar von Brillengläsern gibt, und er zudem die Brillengläser in dem System in einer
linken Ausrichtung anordnet.
Fig. 14B ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 120 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs torisch ist/sind, und er zudem unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß das LEUT eher
ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas als ein Paar von Brillengläsern ist, die in einer Brille angeordnet sind.
Die Figuren 15 bis 17 sind Bildschirmanzeigen, die erzeugt
werden, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 130 anzeigt, daß das LEUT oder die LEUTs ein
Progressivglas/Progressivgläser ist/sind, und er zudem
[File:ANM\VI4301 B1 .doc] Beschreibung, 22.07.9&thgr;##«
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unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß die LEUTs beide Gläser in einem Paar von Brillengläsern enthalten.
Fig. 18 ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 130 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs ein Progressivglas/Progressivgläser ist/sind, und er zudem
unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß das LEUT eher ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas ist als ein Paar
von Brillengläsern.
Fig. 19 ist eine anfängliche Bildschirmanzeige, die durch das System erzeugt wird, wenn der Anwender den Betrieb
der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart des Systems der vorliegenden Erfindung für ein einzelnes LEUT abruft,
wobei der "Scheitelbrechwertmesser"-Steuerknopf der Fig. 11 verwendet wird.
Fig. 20 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes
Verfahren zum Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart
darstellt.
Fig. 21 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes
Verfahren darstellt, um für Ausführungsformen, in
welchen die Betriebsart eher syst einbestimmt als anwenderbestimmt
ist, automatisch zu bestimmen, ob in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart oder in der Kartierbetriebsart
gearbeitet wird.
30
30
Fig. 22 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes
Verfahren für den Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung in einer Kartierbetriebsart, einer
Hilfsbetriebsart für die automatische Brillenglasbestimmung,
zeigt, wo die LEUTs ein Paar von Brillengläsern aufweisen, die in einer Brille angeordnet sind.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.5^.'
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Die Figuren 2 3A bis 2 3B bilden zusammen genommen ein
vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren zum Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung in der
Kartierbetriebsart, einer Hilfsbetriebsart für die manuelle Brillenglasbestimmung aufweist, wo die LEUTs ein Paar von
Brillengläsern aufweisen, die in einer Brille angeordnet sind.
Fig. 24 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes
Verfahren zum Berechnen von optischen Parametern eines in einer Brille angeordneten LEUT darstellt, wo das
LEUT ein Zweistärkenglas bzw. Bifokalglas aufweist.
Fig. 25 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes
Verfahren zum Berechnen von optischen Parametern eines in einer Brille angeordneten LEUT darstellt, wo das
LEUT ein Gleitsichtglas aufweist.
Die Figuren 2 6A und 26B bilden zusammen genommen ein
vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren
eines Betriebs einer Zeicheneinrichtung für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, in
der das System gerade ein LEUT ausgewertet hat, und es ist gewünscht, daß die auf Wunsch vorgesehene
Zeicheneinrichtung des Systems der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um das LEUT zu markieren.
Die Figuren 2 7A und 2 7B bilden zusammen genommen ein
vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes Verfahren
zum Verfolgen eines reflektierten Strahles darstellt, das
zum Durchführen des Schrittes 320 der Fig. 20 geeignet ist;
und
Fig. 28 ist ein vereinfachtes Flußdiagramm, das ein bevorzugtes
Verfahren darstellt, um automatisch zu bestimmen, ob ein Paar von Brillengläsern ein Rezept erfüllt oder
nicht.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.98..·
Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ud.
IHI
Detaillierte Beschreibung von bevorzugten
Aus führungs formen
Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen, die eine isometrische Darstellung eines visuellen Brillenglaskartiersystems
zeigt, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betreibbar ist. Die Abdeckung des Systems ist entfernt worden, um die Innenteile
zu zeigen. In dem Gehäuse 10 ist eine Lichtquelle angeordnet und die Lichtausgabe wird durch einen geschützten
Strahlenumlenkspiegel von 45° aus Aluminium nach unten abgelenkt, der ein Abmessung von 46x75 mm und eine Ebenheit
von &lgr;/4 über 25 mm und eine Verkratz -/Abt rag-Angabe von 60/40 aufweist. Eine Kollimationslinse, die eine Brennweite
von 150 mm aufweist und in Größenordnungen von 46x86 mm geschliffen ist, um ein kompaktes Anordnen in dem
rechteckigen Lichtquellengehäuse vorzusehen, projiziert anschließend einen parallelen Strahl von kollimiertem Licht
von der Austrittsöffnung 12 des Lichtquellengehäuses nach
unten. Vollständige Details der optischen Bauteile sind unterhalb in Fig. 9 gezeigt. Die Lichtquelle ist
vorzugsweise monochromatisch, d.h. in dem Bereich von 550nm, nahe der maximalen Empfindlichkeitswellenlänge des
5 Auges, aber sie muß nicht kohärent sein. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird als die Lichtquelle eine
rote LED verwendet und in der Software wird eine Dispersionskorrektur durchgeführt.
Die sich im Test befindlichen Brillengläser sind in einer Klemmeinrichtung 14 angeordnet, die an einer
Verschiebeeinrichtung 16 angeordnet ist, welche zwischen zwei Positionen entlang einer Haltestange 17 derartig hin-
und hergeschaltet werden kann, daß jedes Brillenglas der Reihe nach in den von der Lichtquelle projizierten Strahl
gebracht werden kann und getrennt gemessen wird. Details der Brillenglasklemmeinrichtung und der Ver-
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07SB^
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schiebeeinrichtung sind unterhalb in den Figuren 3A und 3B gegeben. Nach dem Hindurchgehen durch das Brillenglas tritt
das Licht durch die Kartiereinrichtungsöffnung 18 in die Kartiereinrichtungsempfangseinrichtung 24 ein. Es geht
durch ein Selektionsfilter 62 (siehe Fig. 9), wie zum Beispiel ein RG630 von Schott, hindurch, das verwendet
wird, um Hintergrundlicht zu reflektieren, und es wird auf einer diffus strahlenden Platte 60 abgebildet und es wird
durch einen anderen Strahlenumlenkspiegel 20 von 45° zu einer CCD-Kamera 64, wie zum Beispiel einem "Watec Model
WAT-902A" umgelenkt, die mit der Abbildungsfokussieroptik 65 versehen ist, wie zum Beispiel einem "8,5 mm, f-1,3 lens
model ES-39087", das durch die "Edmund Scientific Company" von Barrington, NJ, geliefert wird. Das Signal von der CCD-Kamera
wird durch eine elektronische Verarbeitungs- und Steuereinheit 2 6 verarbeitet, die innerhalb des Körpers des
Kartiersystems angeordnet ist, und die sich daraus ergebenden Informationen werden an einem an der Vorderseite
angeordneten Bildschirm 28 angezeigt. Die verschiedenen Bildschirmanzeigen, die auf diesem Bildschirm durch die
Systemsoftware während einer Messung erzeugt werden, sind unterhalb in den Figuren 11 bis 19 beschrieben.
In dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind an jeder Seite der optischen Lichtquelle zwei zusätzliche Meßeinrichtungen angeordnet. An der linken
Seite ist ein Blockiermechanismus bzw. Haltemechanismus 30 zum Halten des Brillenglases während der Durchführung von
Messungen der Brechkraft vorgesehen. Der Haltemechanismus an einem Schwenkarm 32 derartig angeordnet, daß er an die
Verwendungsstelle geschwenkt werden kann, wenn die Messung der Brechkraft eines Brillenglases durchgeführt werden
soll.
An der rechten Seiten ist eine Markierzeichenrichtung 34 mit einem Markierstift 36 vorgesehen. Der Stift wird
mittels eines herkömmlichen, sehr kleinen X-Y-Z-gesteuerten
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.9S
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Verschiebesystems, wie zum Beispiel ein System des Modells ATS100-50N mit Bewegungsstufen, wobei jede 50mm Bewegung
hat, das von "Aerotech Inc." aus Pittsburgh, PA. erhältlich ist. Das Verschiebesystem wird durch das Ausgangssignal der
Verarbeitungs- und Steuereinheit 2 6 gemäß den Meßergebnissen, die auf dem Brillenglas, das markiert wird, in
Echtzeit erzeugt werden, angetrieben. Die Markiereinrichtung kann programmiert sein, um verschiedene
Identifikationsmarkierungen, d.h. von dem optischen Mittelpunkt eines einfachen sphärischen Glases bis hin zu dem
Mittelpunkt und der torischen Achse eine nicht-sphärischen Brillenglases oder sogar die Korridorposition eines sich im
Test befindlichen Gleitsichtglases zu markieren. Diese Ausführungsform kann verwendet werden, um dem Optiker zu
gestatten, die korrekte Ausricht- und Schleifposition der
Brillengläser vor dem Einbauen in die Brille zu bestimmen. Es kann zudem verwendet werden, wenn zu irgendeinem
späteren Zeitpunkt eine komplette Brille getestet wird, um zu bestätigen, daß sie gemäß einem Rezept korrekt
hergestellt worden ist.
Fig. 1 zeigt die Verschiebeeinrichtung 16 in der rechtsseitigen Position, so daß die linke Seite des Brillenglases
der Brille gemessen werden kann. Dies ist als linke Ausrichtung bekannt. Fig. 2 ist eine Ansicht von der
linken Seite des Systems, wobei die Verschiebeeinrichtung in der linken Position gezeigt ist, so daß das rechte Brillenglas
gemessen werden kann. Dies ist die rechte Ausrichtung.
In den Figuren 3A und 3B sind isometrische Ansichten von oben bzw. von unten von der Brillenglashalteklemmeinrichtung
und dem Verschiebemechanismus gezeigt. Die Brille wird eingeklemmt, wobei die oberen Kante der Fassung gegen
die zwei Punkte 41 angeordnet und die Brücke zwischen der Klemmwalze 42 und der Verschiebeklemmeinrichtung 44 eingeklemmt
wird. Auf diese Art und Weise wird die Fassung durch
—&igr;
[Rle:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.98 ^
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drei Punkte, die eine Ebene definieren, in einer Einheitsposition eingeklemmt. Die Verschiebeeinrichtung 16
verschiebt sich entlang einer Schiene 40, die in der Haltestange 17 angeordnet ist, von einer Seite zur anderen.
Die Verschiebung der Gleitbewegung ist für jede Anwendung fest eingestellt und beträgt für Brillen für Erwachsene
typischerweise 60 mm. Die Verschiebung wird durch eine manuelle oder eine automatische Steuerung ausgeführt, wobei
die Endpositionen durch (nicht gezeigte) Mikroschalter definiert werden, die durch die Verschiebeposition betätigt
werden. Die Mikroschalter geben auch in die elektronische Verarbeitungs- und Steuereinheit die Informationen ein, ob
ein rechtes oder linkes Brillenglas gemessen werden soll.
Die Figuren 4A und 4B sind Ansichten des in den Figuren 1 und 2 gezeigten Systems, wobei sie das Verfahren zeigen,
mit dem die Brille 43 zum Testen auf der Verschiebeeinrichtung durch den Drei-Punkt-Mechanismus eingeklemmt werden
kann, der in den Figuren 3A bis 3C gezeigt ist. Fig. 4A ist eine allgemeine Darstellung der Brille, die in der linken
Ausrichtung eingeklemmt ist, während Fig. 4B eine allgemeine Darstellung der Brille in der rechten Ausrichtung
ist. In Bezug auf Fig. 3C ist eine bevorzugte Anordnung zum Einklemmen der Brille am besten ersichtlich.
Die Verwendung von einer einzigen Referenzklemmposxtion für die Brille und eines Verschiebemechanismuses zum Schalten
zwischen den rechten und linke Positionen ermöglicht einen bedeutenden Vorteil, der gegenüber den Meßverfahren
aus dem Stand der Technik von in einer Brille angeordneten Brillengläsern erreicht werden soll. Die Verfahren aus dem
Stand der Technik mit Ausnahme einer Vorrichtung, die die Pupillendistanz in Bezug auf die Brillenfassung messen
kann, können nur optische Eigenschaften von jedem Brillenglas getrennt und unabhängig von seiner Anbringungsposition
in der Brillenfassung messen. Während in der vorliegenden Erfindung die Systemsoftware die Ausrichtung eines tori-
[File:ANM\VI4301 B1 .doc] Beschreibung, 22.07£8&bgr;· #J# ·.,* .
Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ltd.
IHf
sehen Brillenglases oder eine Ausrichtung eines Korridors
eines Gleitsichtglases in Bezug auf die Fassungsposition ausgeben kann, liefert sie den weiteren Vorteil, daß eine
unkorrekte Ausrichtung von jedem Brillenglas in der Brillenfassung
erfaßt werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Ansicht einer anderen bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die optischen
Öffnungen von allen optischen Bauteilen in dem Systern, d.h., der Kartierstrahlenquelle 42, der
Kartieröffnung 44 und der Erfassungsoptik 46 ausreichend
groß hergestellt sind, so daß beide Brillengläser von einem Paar von Brillengläsern - gleichzeitig gemessen werden
können. Die Notwendigkeit, die Brille zwischen individuellen Brillenglasmessungen zu verschieben, ist
somit ausgeschaltet. Um die gleiche räumliche Auflösung der optischen Messung wie in der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform zu erhalten, ist eine CCD mit einer höheren
Eigenauflösung erforderlich. Als Alternative können zwei 0 CCD-Kameras an einem festen und bekannten Abstand
voneinander angeordnet sein und sie können verwendet werden, um zwei jeweilige Abbildungen von wenigstens
Abschnitten der zwei Brillengläser aufzunehmen. Die zwei Abbildungen der Brillengläser oder von Abschnitten davon
werden zu einer Abbildung von beiden Brillengläsern der Brille zusammengefaßt. Wie in der vorhergehenden Ausführungsform
kann dieses System mit großer Öffnung Informationen über ein unkorrektes Schleifen und Anordnen eines Brillenglases
sowie über alle anderen Messungen und Markiervorgänge, die mit der Ausführungsform der beweglichen
Verschiebeeinrichtung durchgeführt werden, versehen.
Fig. 6 ist eine schematische Ansicht des optischen Abbildungssystems,
das in einen visuellen Brillenglasmeßsystern verwendet wird, welches gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aufgebaut und betätigbar ist. Die bestimmte Messung, die unter Verwendung der
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.S8#· #j# ·,,·
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in Fig. 6 gezeigte optische Anordnung durchgeführt wird, ist eine Messung der Brechkraft eines Brillenglases durch
ein modifiziertes Verfahren nach Hartmann. Das kollimierte Licht 50 wird typischerweise mittels einer positiven
Kondensorlinse erzeugt, die an ihrer Brennweite beabstandet von der Lichtquelle angeordnet ist. Derartige Anordnungen
sind im Stand der Technik gut bekannt und werden hier nicht weiter beschrieben.
Das sich im Test befindliche Brillenglas 52 ist in dem kollimierten Strahl an der oberen Seite der
Brechkraftmeßgerätkuppel 55 angeordnet und wird durch die Stifte 53 des in Fig. 1 gezeigten Haltemechanismuses 30 an
Ort und Stelle gehalten. In der Kuppel und unmittelbar unter der zu testenden Linse ist eine Matrixplatte
(Hartmann-Platte) 54 angeordnet, die aus einer dünnen Metallplatte mit einer Vielzahl von Löchern besteht. Die
Matrixplatte kann auch vorzugsweise aus einer Glasplatte mit einer dünnen undurchlässigen Filmschicht hergestellt
sein und das Lochmuster kann darauf photolitographisch definiert sein. Eine derartige Matrixplatte ist beim
definieren von optischen Parametern genauer als eine aus Metall. Die Matrix teilt den Strahl in eine Vielzahl von
einzelnen feinen Strahlen 56. Für die Messung der
Brechkraft eines Brillenglases sollte die Matrix mehr als vier Löcher aufweisen, die in dem Stand der Technik für
Malacara beschrieben ist, um auch eine vollständigere Charakterisierung von nicht-sphärischen Brillengläsern zu
ermöglichen. Es kann vorzugsweise eine Platte mit neun 0 Löchern verwendet werden, die in einer 3x3 Matrix
angeordnet sind. Eine solche Matrixplatte ist in Fig. 7A gezeigt und weist einen Außendurchmesser von 12,6 mm und
Löcher mit einem Durchmesser von 0,8 mm auf, die in einem Abstand von 1,75 mm zwischen dem Mittelpunkten angeordnet
sind. Die Verwendung von mehr als vier Strahlen in dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine
bedeutende Verbesserung gegenüber der vorhergehenden
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Technologie eines Vier-Strahl-Brillenglasmeßgerätes aus dem Stand der Technik, da es gestattet, daß die lokale
Wellenfront nach dem Durchgehen durch das Brillenglas an ein Polynom höherer Ordnung angepaßt wird, wobei dadurch
die Anzahl der Parameter, die gemessen werden können, erhöht wird. Bei der Verwendung von neun Strahlen können
zum Beispiel Polynome von Zernicke mit einer Ordnung von bis zu n=18 verwendet werden, um bei der Brechkraftmessung
eine höhere Genauigkeit vorzusehen, wobei dadurch auch die vollständige Charakterisierung von nicht-sphärischen
Brillengläsern möglich ist.
Unmittelbar unterhalb der Matrixplatte ist eine negative Linse 58 angeordnet, wie zum Beispiel eine PVC-Linse mit
einem Durchmesser von 12,7 mm und einer Brennweite f=-50mm, wie sie von der "Edmund Scientific" aus Barrington, NJ,
unter der Modell-Nr. ES-A8025 geliefert wird. Diese Linse zerstreut die Meßstrahlen 56 und hält sie ausreichend
getrennt, so daß sie alle gleichzeitig gemessen werden können. Dies ermöglicht es, daß die Messung einfacher und
schneller durchgeführt werden kann als in dem Verfahren aus dem Stand der Technik, das durch das von Malacara
beschrieben ist, wo die individuellen Strahlenmessungen nacheinander durchgeführt werden müssen.
Die Strahlen treffen auf einer diffus streuenden Platte bzw. Scheibe 60 auf, die an einem Abstand von der negative
Linse angeordnet ist, welcher groß genug ist, um sicher zu stellen, daß die Strahlen ausreichend zerstreut werden,
damit sie einzeln getrennt angeordnet sind. Das beleuchtete Aufprallmuster an der diffus streuenden Platte 60 wird
durch eine Abbildungsoptik 62 abgebildet, die in der Form einer Linsenvideolinse mit 8,5 mm und f 1,3 ausgeformt ist,
die vor der oben beschriebenen CCD-Kamera 64 angeordnet ist. Die Informationen von der CCD-Kamera werden in die
elektronische Verarbeitungs- und Steuereinheit 26 eingegeben, wie in dem Gehäuse der Fig. 1 gezeigt ist, und
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sie werden zu dem in Fig. 1 gezeigten Systemanzeigebildschirm 2 8 ausgegeben.
Die Verwendung einer negativen Linse 58 führt sphärisehe
Aberrationen in der gleichen Größenordnung wie die, die in typischen Ausgestaltungen eines Brillenglases vorhanden
sind, ein und dies würde die Messungen der Brechkraft sehr ungenau machen. Die vorliegende Erfindung
weist ein Verfahren zum Beseitigen der Auswirkungen dieser Aberrationen auf, wobei ein Verfolgen eines umgekehrten
Strahlenverlaufs durch das System mit und ohne dem im Test
befindlichen Brillenglas durchgeführt wird. In diesem Rechenablauf wird ein umgekehrter Strahl von dem Hartmann-Punkt
auf der Abbildungsplatte zu dem äquivalenten Loch in der Hartmann-Platte (der Matrix-Platte) ohne das
Vorhandensein der negativen Linse in umgekehrter Richtung aufgezeichnet. Die negative Linse wird anschließend in die
Berechnung aufgenommen und es wird die Position des Auftreffens des umgekehrten Strahls auf die Hartmann-Platte
berechnet, wobei die bekannten Eigenschaften der negativen
Linse verwendet werden. Der Durchtrittspunkt des realen Strahls durch die Hartmann-Platte wird iterativ zu dem
Auftreffpunkt des reflektierten verfolgten Strahls
verschoben, bis die zwei übereinstimmen. Das Verfahren wird ohne das sich im Test befindliche Brillenglas wiederholt,
um für die Berechnung eine Referenz zu erhalten. Auf diese Art kann für die Wirkungen der Aberrationen der negativen
Linse ein vollständige Kompensation durchgeführt werden.
In Fig. 8A ist eine isometrische Ansicht des visuellen Brillenglaskartiersystems der vorliegenden Erfindung gezeigt,
das in der Scheitelbrechwertmesserausführungsform aufgebaut ist, wobei über der Kartiereinrichtungsöffnung
die Brillenglasbrechkraftmeßkuppel 55 an der Verwendungsstelle angeordnet ist. Die die Brille
einklemmende Verschiebeeinrichtung 16 befindet sich in ihrer nach unten gefalteten Position, so daß sie die
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Brechkraftmessung nicht stört. In Fig. 8B ist das gleiche
System gezeigt, wobei die Brillenglashalteeinrichtung 30 durch den Hebel 32 an ihre Verwendungsstelle verschoben
ist, so daß das sich im Test befindliche Brillenglas in der korrekten Position gehalten wird.
In Fig. 9 ist eine Abbildung einer Meßgerätanordnung des optischen Systems gezeigt, das in der in Fig. 6 gezeigten
Ausführungsform der Brechkraftmessung verwendet wird.
In dieser Abbildung sind die optische Lichtquelle 70, der einen Strahl von der Lichtquelle umlenkende Spiegel 72, die
Lichtquellekollimationslinse 74, die Lichtquellenöffnung
12, die Brechkraftmeßkuppel 76, die Hartmann-Platte (Matrixplatte) 54, die negative Linse 58, das Hintergrundlicht-Filter
62, die diffus streuende Platte 60 zum erzeugen eines visuellen Musters der Hartmann-Punkte, der einen
Strahl einer Abbildung umlenkende Spiegel 78, die Abbildunsfokussieroptik 65 und die CCD-Kamera 64 gezeigt.
Es ist zudem ein muldenförmiger Schlitz 61 für eine große Matrixplatte gezeigt, aber er wird nicht verwendet, wenn
das System in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart verwendet wird.
Diese Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann
auch für Brillenglaskartiermessungen verwendet werden, wobei einfach die Brechkraftmeßkuppel 76 entfernt wird, die
die Matrixplatte 54 und die negative Linse 58 aufweist, und an ihrer Stelle kann eine Kartiermatrixplatte mit vielen
Löchern angeordnet werden, wobei diese in den muldenförmigen Schlitz 61 eingefügt wird. In Fig. 7B ist
eine typischerweise verwendete Matrixplatte mit dem Abmessungen 49x62 mm gezeigt und sie weist eine Matrix von
2 3x31 Reihen von Löchern in einem Abstand von 1,9 mm und mit Durchmessern von 0,08 bis 0,13 mm auf, die von ihrer
Anordnung an der Platte abhängen. Das Umschalten des Systems zwischen den zwei Betriebsarten ist daher besonders
einfach. Es sind weder an der Lichtquellenanordnung noch an
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dem Abbildungssystem anderen optischen Einstellungen erforderlich.
Diese Gemeinsamkeit der Lichtquellen- und Abbildungshilfssysteme
wird durch eine korrekte Auswahl der Brechkraft der negativen Linse erzielt, so daß die Fokussierabstände
zu den Abbildungslinsen nicht geändert werden müssen. Die Verwendung einer negativen Linse ist zu einer Verringerung
des optischen Abstandes zwischen der Matrixplatte und der diffusen Abbildungsplatte äquivalent. In der
Kartiereinrichtungsbetriebsart beträgt der mechanische Abstand ungefähr 30 mm, während in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart
die Kuppel diesen auf ungefähr 60 mm erhöht. Die in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart verwendete
negative Linse verringert somit den optischen Abstand, so daß er den 30 mm von der Kartiereinrichtungsbetriebsart
angeglichen wird. Diese Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ist daher ein Scheitelbrechwertmesser und eine Brillenglaskartiereinrichtung, die in einer Vorrichtung
0 kombiniert sind.
Diese Ausführungsform ist daher eine bedeutende Verbesserung
gegenüber den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik, die die Durchführung von lokalen Messungen, d.h.,
daß eine Scheitelbrechwertmesserbetriebsart zusammen mit einer Kartierfähigkeit, unter Verwendung der gleiche Optik
nicht gestatten.
Die Ausführungsform der Brillenglaskartiereinrichtung
kann alle der allgemein verwendeten optischen Eigenschaften von beiden Brillengläsern von einem Paar von Brillengläsern,
eine Sphäre, einen Zylinder, eine Achse, ein Prisma und eine Koma messen. Diese Messungen werden in einer einzigen
Referenzklemmposition der Fassungen nicht nur an jedem Brillenglas individuell durchgeführt, sondern auch in
Bezug zueinander und zu der Brillenfassung. Die Brillengläser
können von irgendeinem Typ sein, wie zum Beispiel sphä-
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risen, torisch oder progressiv. Die Verwendung der vorliegenden
Erfindung beim Kartieren der Brillengläser eines vollständigen Paares von Brillengläsern kann am besten beschrieben
werden durch das Beurteilen der Anzeigenbildschirme, die durch die Programmsoftware erzeugt werden.
Diese Bildschirme sind unterhalb in den Figuren 11 bis 19 gezeigt.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung wird durch Ersetzen der in Fig. 6 gezeigten, vollständigen Scheitelbrechwertmesserkuppelanordnung 55
durch eine modifizierte Kartiermatrixplatte, wie zum Beispiel die in Fig. 7C gezeigte, erzielt. Die Platte 80 weist
drei dünne, gleichmäßig beabstandete Stäbe 81 auf, die von ihrem Zentralbereich hervorstehen und eine Anzahl von
Löchern einschließen. Diese Stäbe halten das Brillenglas für die Brechkraftmessung gemäß den Anforderungen der ISO-Norm
Nr. ISO/D158598, wobei die Rückfläche des Brillenglases auf der Achse des einfallenden Meßstrahls
senkrecht steht. Die Matrixplatte ermöglicht somit eine neue Anwendung der vorliegenden Erfindung, worin es möglich
ist, die Scheitelbrechwert- und die Kartierbetriebsart zu mischen, so daß eine Anzeige einer Brechkraftmessung, die
an einem lokalen Punkt genau durchgeführt wird, der in dem Bereich der Stäbe definiert ist, zusammen mit einer
Kartieranzeige des gesamten Brillenglases gleichzeitig erzielt werden.
Wenn die Kartxereinrichtungsbetriebsart verwendet wird, um eine Gesamtbrillenglasansicht eines optischen Parameters,
wie zum Beispiel der Brechkraft, zu erzielen, wird das Brillenglas in einer flachen Position auf die Matrixplatte
gelegt. Wegen der Pfeilhöhe des Brillenglases ist es nicht möglich, die Messung an jedem Punkt des Brillenglases
unter identischen Bedingungen durchzuführen, wie zum Beispiel unter den Bedingungen, die zum Erzeugen einer
Scheitelbrechwertmessermessung verwendet werden, d.h., mit
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dem Brillenglas an einer definierten Position von der
Fokussierlinse und senkrecht zu der Einfallsstrahlachse. Diese bevorzugte Ausführungsform der gegenwärtigen
Erfindung ermöglicht es, daß in der Kartiereinrichtungsbetriebsart an jedem Punkt auf der Oberfläche des
Brillenglases an einer festen Referenzhöhe über der Matrixplatte und ohne eine Wirkung eines geneigten
Brillenglases eine lokale Messung durchgeführt werden kann, wobei dadurch die Ungenauigkeiten in der Messung aufgrund
der Brillenglaspfeilhöhe beseitigt werden.
In Vorrichtungen aus dem Stand der Technik ordnet der Anwender das sich im Test befindliche Brillenglas auf dem
Scheitelbrechwertmesser an, wobei er eine visuelle Rückmeldung verwendet, die von der Position eines Kreuzes
erzielt wird, das auf dem Bildschirm erzeugt ist. Die Position des Kreuzes wird durch den lokalen Prismawert
definiert. Dieses Verfahren zum Anordnen ist für Einstärkenbrillengläser ausreichend, aber es kann nicht für
Gleitsichtgläser verwendet werden. Es sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um diese Einschränkung zu
überwinden, wobei anstelle des Prismawertes die lokale Primaausrichtung verwendet wird, aber sie sind in ihrer
Verwendung kompliziert und erfordern von Anwender viel Erfahrung.
Diese neue Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
gestattet eine neue Meßweise von Brillengläsern. Sie gestattet dem Anwender, das Brillenglas anzuordnen, während
er die optische Karte bzw. Abbildung des Brillenglases betrachtet. Die optische Karte kann aus sphärischen,
zylindrischen oder prismatischen Werte des Brillenglases bestehen, die davon abhängen, welche Eigenschaft bzw.
Fähigkeit zum Ausrichten verwendet wird. Ein Verschieben des Brillenglases erzeugt auf dem Bildschirm eine neuen
Karte in Echtzeit. Der Anwender kann das Brillenglas mit sehr hoher Genauigkeit sehr leicht anordnen, indem er den
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kontinuierlichen Änderungen der Kartenanzeige gemäß seinen Verschiebungen des Brillenglases folgt, wobei eine genaue
Anordnung der Brillengläser in ihren Fassung gestatten wird. Zudem können die Brillengläser auf der Grundlage der
gezeigten optischen Karte mit hoher Genauigkeit markiert werden.
Die Figuren 1OA bis 1OF zeigen, wie diese Betriebsart beim Ausrichten eines Gleitsichtglases verwendet wird. Die
Figuren 1OA bis IOC zeigen, wie der Anwender das Brillenglas 82 auf der Drei-Stab-Anordnung 83 an der Mitte der
Kartiermatrixplatte 84 anordnet, so daß die Weitseh-, Zwischen- und Nahsehbereiche des Brillenglases jeweils auf der
Drei-Stab-Anordnung zentriert werden. Die entsprechenden optischen Kartenanzeigen auf dem Vorrichtungsbildschirm 85
sind in den Figuren IOD bis 1OF gezeigt, die reale Karten einer Brechkraft eines ausgerichteten Gleitsichtglases 86
zeigen. Die Position der Drei-Stab-Anordnung wird auf dem Bildschirm durch eine Meßmarke, wie zum Beispiel einem
Kreis 88, simuliert, der in der Mitte des Bildschirms beibehalten wird. So wie das Brillenglas manuell verschoben
oder gedreht wird, bewegt sich auch seine Kartenabbildung auf dem Bildschirm, wobei die Bewegung des Brillenglases
selbst verfolgt wird. Bei Verwendung dieser Betriebsart wird die Betriebsweise einer genauen Brillenglasausrichtung
somit ein einfaches und schnelles Verfahren. Tatsächlich wird das künstliche Kreuz des Vorrichtung aus dem Stand der
Technik, das nur den prismatischen Wert darstellt, durch eine optische Karte ersetzt, die den Anwender für
Ausrichtungszwecke mit weit mehr Informationen versorgen kann. Obwohl die Figuren IOD bis 1OF die Verwendung dieses
Verfahrens an einem Gleitsichtglas zeigen, kann es für jeden Brillenglastyp verwendet werden, d.h., ob er bereits
oder erst zukünftig existiert.
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II«
Es wird nun auf die Figuren 11 bis 19 Bezug genommen, die Bildschirmanzeigen darstellen, welche durch das System
der Figuren 1 bis 10 erzeugt werden.
Fig. 11 ist eine anfängliche, durch das System erzeugte Bildschirmanzeige, die es dem Anwender gestattet, den
Betrieb der Kartierbetriebsart des Systems der vorliegenden Erfindung (siehe die Figuren 12 bis 18) oder der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart
des Systems der vorliegenden Erfindung (siehe Fig. 19) abzufragen.
Fig. 12 ist eine anfängliche Kartierbildschirmanzeige, die von dem System erzeugt wird, wenn der Knopf "Öffne
Kartiereinrichtung" der Fig. 11 ausgewählt ist. Wie gezeigt ist, weist die Bildschirmanzeige der Fig. 12 Steuerknöpfe
auf, die es unter anderem dem Anwender gestatten, anzuzeigen (Knopf 100), ob er wünscht, daß beide Brillengläser
von einem Paar von Brillengläsern oder ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas kartiert wird. Die Steuerknöpfe
gestatten es typischerweise dem Anwender auch, den Typ der Brillengläser anzuzeigen, die sich im Test befinden (Knöpfe
110, 120 und 130). Diese Knöpfe sind vorgesehen, wenn das System verschiedene Informationen für jeden unterschiedlichen
Typ von Brillengläsern vorsieht, wie in der dargestellten Ausführungsform, wie durch Vergleichen der
Figuren 13A bis 13B (Sphäre) mit den Figuren 14A bis 14B (torisch) und mit den Figuren 15 bis 18 (progressiv) ersichtlich
ist.
Fig. 13A ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 110 der in
Fig. 12 gezeigten Bildschirmanzeige anzeigt, daß das LEUT oder die LEUTs sphärisch ist/sind, und er unter Verwendung
des Knopfes 100 zudem anzeigt, daß beide Brillengläser in einem Paar von Brillengläsern getestet werden sollen. Wie
gezeigt ist, werden die Brechkraft des Brillenglases (die hier auch als "SPH" oder "Sphäre" bezeichnet wird) sowie
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ein prismatischer Wert und die Pupillendistanz von dem
optischen Mittelpunkt des LEUT zu dem Symmetriemittelpunkt der Fassung angezeigt.
Wie oben beschrieben ist, ist das System vorzugsweise aufgebaut, um eine Brille in zwei möglichen Ausrichtungen
aufzunehmen: in einer linken Ausrichtung, in der das LEUT das linke Brillenglas der Brille ist, und in einer rechten
Ausrichtung, in der das LEUT das rechte Brillenglas der Brille ist. Das System ist vorzugsweise in Betrieb, um
unabhängig zu erfassen, ob eine Brille, die in dem System angeordnet ist, sich in der linke Ausrichtung oder in der
rechten Ausrichtung befindet. Die Bildschirmanzeige der Fig. 13A wird für eine Brille erzeugt, von der ermittelt
wird, daß sie sich in der linken Ausrichtung befindet.
Fig. 13B ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 110 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs sphärisch ist/sind, und er 0 unter Verwendung des Knopfes 100 zudem anzeigt, daß das
LEUT eher ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas ist als
ein Paar von Brillengläsern.
Fig. 14A ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, 5 wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 120 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs torisch sind, und er unter Verwendung des Knopfes 100 anzeigt, daß es zwei LEUTs gibt,
d.h., beide Brillengläser von einem Paar von Brillengläsern, und er zudem die Brille in dem System in
der linken Ausrichtung anordnet.
Wie gezeigt ist, weist die Bildschirmanzeige der Fig.
14A typischerweise eine Anzeige der Position der Achse des sich im Test befindlichen Brillenglases in Bezug auf die
Brillenanordnung auf. In der dargestellten Ausführungsform
ist die Achsposition durch einen Pfeil 140 dargestellt.
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Fig. 14B ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird,
wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 120 anzeigt, daß das LEUT oder die LEUTs torisch ist/sind, und er unter
Verwendung des Knopfes 100 zudem anzeigt, daß das LEUT eher ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas ist als ein Paar
von Brillengläsern, die in einer Brille angeordnet sind.
Die Figuren 15 bis 17 sind Bildschirmanzeigen, die erzeugt werden, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes
130 anzeigt, daß das LEUT oder die LEUTs ein Progressivglas/Progressivgläser ist/sind, und er unter
Verwendung des Knopfes 100 zudem anzeigt, daß die LEUTs beide Brillengläser in einem Paar von Brillengläsern
enthalten.
Bei der Verwendung der Bildschirmanzeige der Fig. 15
wählt der Anwender typischerweise eine von verschiedenen Typen von Karten aus, wie zum Beispiel eine zylindrische,
eine sphärische, eine prismatische (Steuerknöpfe 150, 160 bzw. 170).
Fig. 16 ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Steuerknopfes 150
der Fig. 15 die "Zylinder "-Möglichkeit auswählt und er unter Verwendung des Steuerknopfes 100 der Fig. 12 zudem
anzeigt, daß ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas
getestet wird. Wie gezeigt ist, sind Informationen über das Weitsehen und über das Nahsehen vorgesehen, wobei sie das
folgende aufweisen:
30
30
SPH FV (sphärische Wirkung für das Weitsehen) CYL FV (zylindrische Wirkung für das Weitsehen)
ADD = SPH FV, SPH NV (worin SPH NV die sphärische Wirkung für das Nahsehen ist)
PDX NV, PDY NV, PDX FV, PDY FV (x und y sind Komponenten einer Pupillendistanz für das Nahsehen bzw. für das
Weitsehen).
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Die Stellen Ll und L2 zeigen die Weitseh- bzw. Nahsehpunkte
an. Der Pfeil Al zeigt den Abstand zwischen Ll und der Symmetrieachse der Brillenfassung, die genau PDX NV
ist. Der Pfeil A2 zeigt den Abstand zwischen L2 und der Symmetrieachse der Brillenfassung an, der genau PDX FV ist.
In der dargestellten Ausführungsform werden alle Brillengläser
in einer Anzeigeabbildung einer Fassung von fester Größe und Form kartiert und auf geeignete Weise gemessen.
In einer Anzeigenabbildung von einer kreisförmigen Fassung kann zum Beispiel ein ovales LEUT kartiert werden,
wobei ein kreisförmiger Abschnitt des LEUT kartiert wird,
der in der im allgemein ovalen Konfiguration dieses LEUT umschrieben ist. Die Abschnitte des LEUT, die nicht in den
Kreis fallen, sind typischerweise für die Funktionalität nicht von Bedeutung. Im allgemeinen wird ein kreisförmiger
Abschnitt des LEUT kartiert, der alle aktiven, bedeutenden Positionen in dem LEUT aufweist.
Als Alternative kann die Anzeigenabbildung der Fassung verschiedene Größen aufweisen, wobei dies von der Größe der
LEUTs abhängt.
Es ist zu erkennen, daß die Bildschirmanzeigen der Figuren 13A, 14A und 16A Informationen anzeigen, die das erste
LEUT betreffen, das kartiert wird. Durch Verschieben der Brille von der linken Ausrichtung in die rechte
Ausrichtung können Informationen, die das zweite LEUT
betreffen, kartiert werden, und es wird ein Bildschirm angezeigt, der die ophthalmologischen, interessanten
Informationen von beiden Brillengläser, wie zum Beispiel in dem dargestellten Fall auch für das rechte Brillenglas,
angezeigt. Fig. 17 ist eine derartiger Bildschirmanzeige, die Informationen zeigt, welche eher beide Brillengläser
als nur ein linkes Brillenglas, wie in Fig. 16, betreffen.
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[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07^8 ·
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Fig. 18 ist eine Bildschirmanzeige, die erzeugt wird, wenn der Anwender unter Verwendung des Knopfes 130 anzeigt,
daß das LEUT oder die LEUTs Progressivgläser sind, und er unter Verwendung des Knopfes 100 zudem anzeigt, daß das
LEUT eher ein einzelnes ungeschliffenes Brillenglas als ein
Paar von Brillengläsern ist.
Fig. 19 ist eine anfängliche Bildschirmanzeige, die von dem System erzeugt wird, wenn der Anwender den Betrieb der
Scheitelbrechwertmesserbetriebsart des Systems der vorliegenden Erfindung für ein einzelnes LEUT unter Verwendung
des "Scheitelbrechwertmesser"-Steuerknopfes in Fig. 11
abruft.
Es wird nun auf Fig. 20 Bezug genommen, die eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform
für den Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart darstellt.
In der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart wird ein LEUT überprüft, um seine lokalen optischen Eigenschaften,
wie zum Beispiel die optische Wirkung (Sphäre), und lokale Aberrationen, wie zum Beispiel ein Zylinder, eine Achse,
ein Prisma, eine Koma zu bestimmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie oben
beschrieben ist, werden lokale Eigenschaften einer individuellen Stelle durch mehr als vier Proben des
unmittelbaren Bereichs der individuellen Stelle bestimmt. In der vorliegenden Beschreibung wird auf neun Proben Bezug
genommen, die nur ein Beispiel für eine geeignete Anzahl von Proben ist.
In Schritt 300 wird das LEUT abgebildet. Dieser Schritt wird typischerweise in Echtzeit periodisch, zum Beispiel
alle 20-40 ms durchgeführt, um einem Anwender zu gestatten, daß er das LEUT manuell verschieben kann und sofort eine
Rückmeldung erhält. Dies gestattet es dem Anwender, äußerst wichtige Positionen in dem LEUT durch Ausprobieren manuell
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zu bestimmen, wobei er die Echtzeitabbildungen betrachtet, die von dem System vorgesehen werden, während das LEUT
verschoben wird. Es kann zum Beispiel in einem sphärischen Brillenglas die Stelle des LEUT mit einem minimalen
prismatischen Wert bestimmt werden. In einem Mehrstärkenglas können die Nahseh- und Weitsehpunkte
bestimmt werden. In einem torischen Glas kann die Achse durch die Drehung des Glases bestimmt werden.
Die Neun-Punkt-Gitter, die in Schritt 310 und in Schritt 330 erzeugt werden (eines von den neun Hartmann-Punkten
oder -Löchern, wie sie abgebildet worden sind, und eines von den neun Hartmann-Punkten oder -Löchern, wie sie
regeneriert bzw. rückgekoppelt worden sind) werden unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens berechnet, wie zum
Beispiel das Verfahren, das in der beschriebenen auch anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders
auf den Seiten 22 - 24 beschrieben ist, in dem das LEUT als "optisches Testelement" und die neun Hartmann-Punkte als
"Testpunkte" bezeichnet werden.
In Bezug auf Fig. 27 ist ein bevorzugtes Verfahren zum Durchführen von Schritt 320 beschrieben Die Ausgabe des
Schrittes 320 ist eine Rückkopplung bzw. Regeneration der neun Hartmann-Punkte wie sie abgebildet worden wären,
nachdem sie durch das LEUT hindurchgegangen sind, aber noch bevor sie durch die negative Linse hindurchgegangen sind,
die verwendet wird, um einen Bereich von einer bestimmten Brillenglasposition als Probe auszuwählen.
Das Polynom des Schrittes 340 repräsentiert die Wellenfront des Lichtes, nachdem es auf das LEUT eingefallen ist.
Die (beispielsweise) neun Hartmann-Punkte können als neun Proben dieser Wellenfront betrachtet werden. Wenn neun
Hartmann-Punkte verwendet werden, wie in dem vorliegenden Beispiel, überschreitet die Ordnung des Polynoms die 18
nicht, weil die neun Hartmann-Punkte, von welchen jeder
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zwei Koordinaten (x und y) aufweist, nur 9x2 = 18 Freiheitsgrade erzeugt.
In der oben erwähnten Veröffentlichung von Malacara ist
ein geeignetes Polynom vierter Ordnung beschrieben.
Die Verwendung einen Polynoms höherer Ordnung zum Schätzen der durch die Hartmann-Punkte als Probe genommene
Wellenfront ist von Vorteil, weil dies gestattet, daß Aberrationen höherer Ordnung identifiziert und definiert
werden, wie auf den Seiten 88 bis 92 der folgenden Veröffentlichung beschrieben ist.
J.C.Wyant und K.Creath, "Basic wavefront aberration theory for optical metrology", Seite 2 bis 53 in "Applied
optics and optical engineering", Band XI, Autoren R. R.
Shannon und J.C.Wyant, "(Academic Press, Boston, 1992)". In der auch anhängigen PCT-Anmeldung des Anmelders ist auf den
Seiten 2 3 bis 2 8 ein Verfahren zum bestmöglichen Anpassen 0 eine Polynoms höherer Ordnung, wie zum Beispiel ein Polynom
18-ter Ordnung, an Hartmann-Punkte beschrieben.
Wenn nur vier Hartmann-Punkte verwendet werden, ist die Bedeutung bzw. Wichigkeit der Koeffizienten des Polynoms
so, wie sie auf der Seite 24 der auch anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders und von Malacara
beschrieben ist. Wenn mehr als vier Hartmann-Punkte verwendet werden, wie zum Beispiel neun Hartmann-Punkte,
ist die Bedeutung von jeder der höheren Koeffizienten bei Wyant und Creath auf Seite 88 beschrieben.
Es wird nun auf Fig. 21 Bezug genommen, die eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform
ist, um für Ausführungsformen, in welchen die Betriebsart
eher systembestimmt ist als anwenderbestimmt, automatisch
zu bestimmen, ob in der Scheitelbrechwertmesser-
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betriebsart oder in der Kartiereinrichtungsbetriebsart gearbeitet wird.
In Schritt 400 wird das LEUT entweder mit oder ohne. negativer Linse 58 abgebildet.
In Schritt S410 wird der Typ der gegenwärtig in dem System
angeordneten Hartmann-Platte bestimmt. Wie in den Figuren 7A bis 7C gezeigt ist, gibt es zwei mögliche Typen
von Platten, die in dem System angeordnet sein können: die Scheitelbrechwertmesserplatte, in der die Hartmann-Platte
neun Löcher aufweist, wie in Fig. 7A gezeigt ist, oder eine Kartiereinrichtungsplatte, in der die Hartmann-Platte eine
größere Anzahl von Löchern aufweist, wie zum Beispiel in Fig. 7B oder in Fig. 7C gezeigt ist. In der dargestellten
Ausführungsform und unter der Annahme, daß die
Kartierfunktion gemäß den Kartierverfahren ist, die in der oben erwähnten, auch anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung
des Anmelders beschrieben sind, muß das System typischerweise nur bestimmen, ob die Hartmann-Platte neun
Löcher oder mehr als neun Löcher aufweist. Dies wird durch Erfassen und Zählen der hellen Stellen von "lokaler maximaler
Intensität", deren ihre Intensität über einen bestimmten Grenzwert fällt, in der LEUT-Abbildung
durchgeführt. Der Grenzwert kann zum Beispiel ungefähr 10%
der Durchschnittslichtintensität in der Abbildung betragen.
Es wird nun auf Fig. 22 Bezug genommen, die eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform
zum Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung in der Kartiereinrichtungsbetriebsart, der automatischen
Brillenglastyperfassungsbetriebsart, ist, wo die LEUTs ein Paar von in einer Brille angeordneten
Brillengläsern aufweisen.
Es wird auf die Figuren 23A bis 23B Bezug genommen, die zusammen genommen eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung
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eines bevorzugten Verfahrens zum Betrieb des Systems der vorliegenden Erfindung in der Kartiereinrichtungsbetriebsart,
der manuellen Brillentyperfassungshilfsbetriebsart, bilden, wo die LEUTs ein Paar von in einer
Brille angeordneten Brillengläsern aufweisen.
Das System kann in Betrieb sein (Schritt 470), um automatisch
zu erfassen, ob sich die Halteeinrichtung in der linken Position oder in der rechten Position befindet. Als
Alternative kann diese Information manuell als Reaktion auf ein geeignetes System-Prompt bzw. eine geeignete Systemaufforderungsmeldung
vorgesehen werden.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Berechnen von optischen Parametern für ein Brillenglas (Schritt 490) ist auf den
Seiten 2 3 bis 24 der oben erwähnten, auch anhängigen PCT-Anmeldung des Anmelders beschrieben.
In dem Verfahren der Fig. 22 wird die Erfassung des Brillenglastyps automatisch von dem System durchgeführt.
Als Alternative (siehe die Figuren 23A bis 23B) kann diese Information als Reaktion auf ein geeignetes System-Prompt
manuell vorgesehen werden. Vorzugsweise tritt das Bereitstellen der manuell vorgesehenen Information vor dem
Schritt 490 auf, während, wenn zum Beispiel der Brillenglastyp vom Typ sphärisches Brillenglas ist, es nicht nötig
ist, bestimmte Parameter der optischen Parameter zu berechnen, die berechnet werden, um sich auf komplexere Brillenglastypen,
wie zum Beispiel Progressivgläser einzustellen.
"Die rechte Pupillendistanz" ist der Abstand zwischen der Position des minimalen prismatischen Wertes in dem
rechten Brillenglas und der Symmetrieachse der Brillenfassung, die sich in Bezug zu der Halteeinrichtung
in einer festen Position befindet, weil die Halteeinrichtung typischerweise die Brille an der Mitte des
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II«
Nasenstücks einklemmt. "Die linke Pupillendistanz" ist der entsprechende Parameter für das linke Brillenglas.
"Pupillendistanz R/L" ist im allgemeinen ein Ausdruck für einen der obigen Parameter.
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In der dargestellten Ausführungsform wird zu einem
Zeitpunkt (Schritt 640) das Brillenglas abgebildet. Als Alternative werden beide Brillengläser in einem einzigen Koordinatensystem
abgebildet.
Es wird nun auf Fig. 24 Bezug genommen, die eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform
zum Berechnen der optischen Parameter eines LEUT ist, das in einer Brille angeordnet ist, wobei das LEUT ein
Bifokalglas aufweist. Bevorzugte Verfahren zum Durchführen der Schritte 705 (Gitteranordnung) und 725 (Ermitteln des
Mittelpunktes und der Ausrichtung des Bifokalglasnahteils) sind in den Figuren 9 und 10 der oben erwähnten, auch
anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders
dargestellt.
Als erstes werden alle Schwerkraftmittelpunkte (COG;
center of gravity points) auf der Abbildung des LEUT ermittelt. Ein bevorzugtes Verfahren zum Ermitteln der COG-Punkte
ist auf Seite 33 und in Fig. 19 der oben erwähnten, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders beschrieben.
In Schritt 705 wird ein Gitteraufbauverfahren an den
Schwerkraftmittelpunkten durchgeführt, wie zum Beispiel das Gitteraufbauverfahren, das auf den Seiten 30 bis 31 und der
Fig. 19 der oben erwähnten, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders beschrieben ist. Wie in der PCT-Anmeldung beschrieben
ist, werden die COG-Punkte unter Verwendung bestimmter Kriterien verbunden (vereinigt). In Schritt 705
jedoch werden anders als in der Offenbarung der PCT-Anmeldung COG-Punkte nicht verbunden, die voneinander weit entfernt
angeordnet sind. Daher ist die Ausgabe von Schritt
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705 nicht ein Gitter, sondern ein Paar von Gittern, wobei das größere von ihnen den Weitsehbereichabschnitt des
Bifokalglases umfaßt und das kleinere von ihnen das Bifokalglasnahteil umfaßt.
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Das Kriterium für "weit entfernt" ist vorzugsweise, daß der Abstand zwischen zwei COG-Punkten einen vorgegebenen
Grenzwert, wie zum Beispiel 10 Bildpunkte, überschreitet. Um einen geeigneten Grenzwert zu bestimmen, kann das Abbildungssystem
der vorliegenden Erfindung ohne ein LEUT verwendet werden, um eine Testabbildung zu erzeugen. In
dieser Abbildung ist der Durchschnittsabstand zwischen COG-Punkten ermittelt worden. Ein geeigneter Grenzwert ist
etwas größer als dieser Durchschnittsabstand, wie zum Beispiel zweimal der Durchschnittsabstand.
In Schritt 710 werden für jedes der zwei in Schritt 705 erzeugtes Gitter optische Parameter, wie zum Beispiel ein
Prisma, ein Zylinder, eine Sphäre und eine Achse berechnet.
Der Zylinder und die Achse für die Weitsehbereiche werden nur berechnet, wenn die Bifokalgläser torisch sind. Bevorzugte
Verfahren zum Durchführen dieser Berechnungen sind in der oben erwähnten, auch anhängigen PCT-Anmeldung des Anmelders
beschrieben (siehe die Gleichungen 1 bis 13 und die Seiten 24 bis 25).
In Schritt 715 werden die Prismawerte für den Weitsehbereich und für das Bifokalglasnahteil kartiert.
In Schritt 720 ist die Position in dem Weitseh-(FV)-Bereich mit den minimalen Prismawert ermittelt worden.
In Schritt 725 ist der Mittelpunkt und die Ausrichtung des Bifokalglasnahteils ermittelt worden, wobei der
Mittelpunkt und die Ausrichtung des kleineren der zwei Gitter ermittelt worden ist, wie in Fig. 25 gezeigt ist. Das
Verfahren ist in den Figuren 9 und 10 der oben erwähnten,
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auch anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders dargestellt.
In Schritt 730 wird die rechte Pupillendistanz (d.h., der Abstand von der rechten Pupille zu der Mitte der Brillenfassung)
und die linke Pupillendistanz für den Weitsehbereich des LEUT berechnet.
Es wird nun auf Fig. 25 Bezug genommen, die eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung eines bevorzugten Verfahrens
zum Berechnen der optischen Parameter eines LEUT ist, das in einer Brille angeordnet ist, wobei das LEUT ein
Progressivglas aufweist. In Schritt 810 wird die Mittellinie des Korridors berechnet, der eine gerade Linie
sein kann oder nicht, wobei an den Positionen, an welchen die maximalen Zylinderwerte in Schritt 804 herausgefunden
worden sind, eine Kurve angeordnet wird. Für das Anordnen kann jedes geeignete Kriterium verwendet werden, wie zum
Beispiel Methode der kleinsten Quadrate. Es kann jede 0 geeignete Familie von Kurven verwendet werden, wie zum
Beispiel B-Spline-Kurven.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Durchführen von Schritt 800 der Fig. 25, d.h., zum Berechnen einer Karte des Zylinders,
ist in den Seiten 23 bis 24 der oben erwähnten, auch anhängigen PCT-Anmeldung des Anmelders beschrieben.
Es wird nun auf die Figuren 26A und 26B Bezug genommen,
die eine vereinfachte Flußdiagrammdarstellung eines bevorzugten Verfahrens zum Kartiereinrichtungsbetrieb für eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigen, in der
das System gerade ein LEUT kartiert hat, und es ist wünschenswert, die auf Wunsch vorgesehene Zeicheneinrichtung
des Systems der vorliegenden Erfindung zu verwenden, um das LEUT zu markieren.
| [File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.98 ·^ #J# *,,· J | ·· *· | j | IB |
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In Schritt 900 überprüft das System, ob die Kartiereinrichtungsplatte
oder die Scheitelbrechwertmesserplatte eingefügt ist.
In Schritt 960 werden für torische Bifokalgläser
typischerweise drei Punkte markiert, um die Achse des
Weitsehbereichs anzuzeigen. Obwohl zum Anzeigen der
Achsausrichtung zwei Punkte ausreichend sind, macht es das
Markieren von drei Punkten für den Anwender einfach, die
Position des minimalen Prismas zu erkennen, die einfach die Position in der Mitte der drei Punkte ist.
Die Figuren 27A bis 27C zeigen ein bevorzugtes Verfahren zum Verfolgen eines umgekehrten Strahlenverlaufs, das
zum Durchführen von Schritt 320 in Fig. 20 geeignet ist. Das Verfahren kann auf den Seiten 2 3 bis 24 der oben erwähnten,
auch anhängigen, veröffentlichten PCT-Anmeldung des Anmelders gefunden werden.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, wie in Fig. 28 gezeigt ist, nimmt das System eine Information eines Brillenrezeptes auf, die zum Beispiel
durch einen Anwender von einem schriftlichen Rezept durch eine Tastatur eingegeben werden kann. Das System
erzeugt eine Ausgabe, die anzeigt, ob die sich im Test befindliche Brille dem Rezept entspricht oder nicht.
In der vorliegenden Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck "fester Abstand" auf einen Abstand,
der herkömmlich für einen großen Bestand von Brillen verwendet wird, obwohl es möglich ist, daß für jede aus
einem kleineren Bestand ein unterschiedlicher fester Abstand verwendet wird. Es kann zum Beispiel der feste
Abstand, der für Kinderbrillen verwendet wird, zu dem für Erwachsenenbrillen verwendeten, festen Abstand
unterschiedlich sein.
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Der Ausdruck "Karte" bezieht sich auf eine Vielzahl von Messungen einer optischen Eigenschaft an einer entsprechenden
Vielzahl von Positionen in einem oder mehreren optischen Bauteilen.
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Eine Karte in einem einzigen Koordinatensystem von einer
Vielzahl von fest beabstandeten optischen Bauteilen, wie zum Beispiel einem Paar von in einer Brille angeordneten
Brillengläsern, bezieht sich auf eine Karte bzw. Abbildung, in der die Abstände zwischen wenigstens einer Position
in dem ersten optischen Bauteil und an wenigstens einer Position in dem zweiten optischen Bauteil bekannt sind. Es
ist ersichtlich, daß wenn eine einzige Position in dem ersten optischen Bauteil in Bezug auf eine einzigen Position
in dem zweiten optischen Bauteil bestimmt worden ist, alle Positionen in dem ersten optischen Bauteil tatsächlich in
Bezug auf alle Positionen in dem zweiten optischen Bauteil bestimmt sind. Die Position der optischen Bauteile kann
entweder das direkte Inbeziehungsstehen ihrer jeweiligen Positionen oder das Inbeziehungstehen ihrer Positionen zu
eine festen Referenzrahmen aufweisen.
Die folgende Kombination weist zum Beispiel "eine Karte in einem einzigen Koordinatensystem auf".
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a. eine erste Karte eines ersten, in einer Brille angeordneten Brillenglases;
b. eine zweite Karte eines zweiten, in der Brille angeordneten Brillenglases; und
c. eine Anzeige der Position der ersten Karte oder jeder Position in Bezug auf die zweite Karte oder die zweite
Position. Die Anzeige kann entweder direkt die Karten miteinander oder als Alternative jede der Karten mit einem
einzigen Referenzrahmen, wie zum Beispiel eine Brillenfassung,
in Beziehung bringen.
[File:ANM\VI4301 B1.doc] Beschreibung, 22.07.98
Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ltd.
Es ist ersichtlich, daß die Software-Komponenten der vorliegenden Erfindung, wenn es gewünscht wird, in Form eines
ROM (read-only memory) realisiert sein können. Die Software-Komponenten können im allgemeinen unter Verwendung
von herkömmlichen Verfahren in der Hardware realisiert werden, wenn es gewünscht ist.
Es ist ersichtlich, daß verschiedene Merkmale der Erfindung, die aus Gründen der Klarheit in den Kontexten von
getrennten Ausführungsform beschrieben sind, auch in Kombination
in einer einzigen Ausführungsform vorgesehen sein
können. Im Gegensatz dazu können verschiedene Merkmale der Erfindung, die der Kürze wegen in dem Kontext von einer
einzigen Ausführungsform beschrieben sind, auch getrennt
oder in jeder geeigneten Unterkombination verwenden werden.
Es ist für einen Fachmann ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf das, was hier oben insbesondere
gezeigt und beschrieben ist, eingeschränkt ist. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist eher durch die Ansprüche
definiert.
Claims (1)
- AnsprücheVorrichtung zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brille betreffen, in der erste und zweite Brillengläser angeordnet sind, mit:einer Einrichtung zum Berechnen einer Karte von wenigstens einer optischen Eigenschaft über beide der zwei Brillengläser in einem einzigen Koordinatensystem; undeiner Einrichtung zum Vorsehen einer Ausgabeanzeige von optischen Informationen, die die Karte betreffen.Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Einrichtung zum Berechnen einer Karte aufweist:eine Einrichtung zum Erzeugen eine Abbildung des ersten Brillenglases unter Verwendung einer Abbildungseinrichtung;eine Einrichtung zum Ändern der Position des zweiten Brillenglases in Bezug zu der Abbildungseinrichtung um einen vorgegebenen Abstand, so daß wenigstens ein Abschnitt des zweiten Brillenglases in die Eintrittsöffnung der Abbildungseinrichtung eintritt und wobei eine Abbildung von wenigstens diesem Abschnitt des zweiten Brillenglases erzeugt wird; undeiner Einrichtung zum Vereinigen der Abbildungen in der Karte unter Verwendung des vorgegebenen Abstandes.Vorrichtung nach Anspruch 2, worin die Einrichtung zum Ändern der Position aufweist:[File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, Si &thgr;&idiagr;.98GebrauchsmusteranmeldungVisionix Ltd.eine Einrichtung zum Verschieben des zweiten Brillenglases in Bezug zu der Abbildungseinrichtung um einen festen Abstand, worin der vorgegebene Abstand einen festen Abstand aufweist.4. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Einrichtung zum Berechnen einer Karte aufweist:eine Einrichtung zum Vorsehen einer Abbildungseinrichtung, deren Eintrittsöffnung groß genug ist, um wenigstens Abschnitte der ersten und zweiten Brillengläser ohne Verschieben der Brille in Bezug zu der Abbildungseinrichtung abzubilden; undeine Einrichtung zum Abbilden von wenigstens den Abschnitten der ersten und zweiten Brillengläser ohne die Brille in Bezug zu der Abbildungseinrichtung zu verschieben, wobei die Abbildungseinrichtung verwendet wird.Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die die Karte betreffende optische Information die Karte selbst aufweist .6. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die die Karte betreffende optische Information optische Informationen aufweist, die von der Karte abgeleitet werden.Karte nach Anspruch 1, worin die wenigstens eine optische Eigenschaft Eigenschaften aufweist, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betrifft: die sphärische Wirkung, die zylindrische Wirkung, die Zylinderachse, das Prisma, die Koma, das Weitsehen, das Nahsehen und irgendeine lokale Brillenglaseigenschaft.[File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, J1.0J.98 ; Gebrauchsmusteranmeldung * * *Visionix Ltd.·· ♦8. Vorrichtung zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brille betreffen, in der erste und zweite Brillengläser angeordnet sind, mit:einer Brillenglaskartiereinrichtung, die in Betrieb ist, um in einem einzigen Koordinatensystem eine Karte von wenigstens einer optischen Eigenschaft über beide der zwei Brillengläser zu berechnen; undeine Brillenglasanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um eine Ausgabeanzeige der die Karte betreffenden optischen Informationen vorzusehen.9. Brillenglasmarkiervorrichtung mit:einer Brillenglasmarkiereinrichtung, die in Betrieb ist, um wenigstens eine Stelle auf einem Brillenglas zu markieren und anfangs in Bezug zu dem zu markierenden Brillenglas eine bestimmte Position einnimmt; undeine Brillenglasausrichteinrichtung, die wenigstens einmal in Betrieb ist, um die Position der Brillenglasmarkiereinrichtung in Bezug zu dem Brillenglas automatisch zu ändern, wobei dadurch der Brillenglasmarkiereinrichtung gestattet wird, wenigstens eine bestimmte Stelle von der wenigstens einen Stelle zu markieren.10. Brillenglasmarkiervorrichtung nach Anspruch 9, die auch eine Brillenglasanalysiereinrichtung aufweist, die in Betrieb ist, um eine Steuerinformation zu erzeugen, die wenigstens eine der wenigstens einen zu markierenden Stellen definiert, und um die Steuerinformationen der Brillenglasausrichteinrichtung zuzuführen, und worin die Brillenglasausrichteinrichtung automatisch die Position der Brillenglasmarkiereinrichtung gemäß den Steuerinformationen ändert.[File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, J1.0J.98 Gebrauchsmusteranmeldung ·· ··<Visionix Ltd.IiII11. Brillenglasmarkiervorrichtung nach Anspruch 10, worin die Brillenglasanalysiereinrichtung eine Analysiereinrichtung von optischen Brillengläsern aufweist, die in Betrieb ist, um wenigstens eine optische Eigenschaft des Brillenglases zu bestimmen und um wenigstens eine der wenigstens einen zu markierenden Stellen teilweise auf der Grundlage von der wenigstens einen optischen Eigenschaft zu bestimmen.12. Vorrichtung nach Anspruch 11, worin das Brillenglas ein torisches Brillenglas aufweist und worin die wenigstens eine Eigenschaft wenigstens eine der folgenden Eigenschaften aufweist: eine Stelle ohne Prisma und eine Zylinderachse .13. Vorrichtung nach Anspruch 12, worin das Brillenglas ein Progressivglas aufweist und worin die wenigstens eine optische Eigenschaft Eigenschaften aufweist, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betreffen: einen 0 Korridor, Weitseh- und Nahsehpunkte, eine sphärische Wirkung, eine zylindrische Wirkung, eine Zylinderachse, ein Prisma und eine Koma.14. Vorrichtung nach Anspruch 9, worin die Brillenglasausrichteinrichtung in Betrieb ist, um automatisch die Position der Brillenglasmarkiereinrichtung wenigstens teilweise auf der Grundlagen von wenigstens einer optischen Eigenschaft des Brillenglases zu ändern.15. Vorrichtung zum Messen einer optischen Eigenschaft einer Stelle in einem Brillenglas, wobei die optische Eigenschaft eine Mehrparameterfunktion von wenigstens einem Abschnitt eines Bereichs der Stelle ist, mit:einer Bereichsanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um die Information, die den Bereich der Brillenglasstelle charakterisiert, zu erzeugen, wobei[File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, 51.0J.98 J Gebrauchsmusteranmeldung * * * * *Visionix Ltd.»jgleichzeitig mehr als vier Lichtstrahlen analysiert werden, die auf mehr als vier entsprechende Stellen in dem Bereich einfallen, wobei die Bereichsanalysiereinrichtung das folgende aufweist:eine negative Linse, die in Betrieb ist, um die auf die mehr als vier Stellen einfallenden Lichtstrahlen zu zerstreuen, wobei die negative Linse Aberrationen einführt;eine Abbildungseinrichtung, die in Betrieb ist, um eine Abbildung der auf die Linse einfallenden, zerstreuten Lichtstrahlen zu erzeugen;eine Abbildungsanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um die den Bereich charakterisierenden Informationen zu erzeugen, während die Aberrationen durch Durchführen einer Verfolgung von negativen Strahlen kompensiert werden; undeine optische Eigenschaften berechnende Einheit, die in Betrieb ist, um die optische Eigenschaft der Stelle in dem Progressivglas auf der Grundlage der Informationen, die den Bereich der Brillenglasstelle charakterisieren, zu berechnen.16. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin die mehr als vier Stellen wenigstens neun Stellen aufweisen.17. Vorrichtung nach Anspruch 15, worin das Brillenglas ein Progressivglas aufweist.18. Vorrichtung zum Überprüfen von Brillengläsern, mit:einer ersten entfernbaren Halteeinrichtung eines im Test befindlichen Brillenglases, die eine erste Hart-[File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, ji.oj.98 Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ltd.&EEgr;·,,&Igr;!1.inann-Platte mit einer kleineren Anzahl von Löchern und eine negative Linse aufweist;einer zweiten entfernbaren Halteeinrichtung eines im Test befindlichen Brillenglases, die eine zweite Hartmann-Platte mit einer größeren Anzahl von Löchern aufweist; undeinem einzigen optischen Überprüfungssystem zum Überprüfen eines sich im Test befindlichen Brillenglases, das an einer der entfernbaren Halteeinrichtungen eines im Test befindlichen Brillenglases angeordnet ist, mit zwei Überprüfbetriebsarten, die eine Kartierbetriebsart, in der wenigstens ein optischer Parameter des sich im Test befindlichen Brillenglases kartiert wird, und eine Scheitelbrechwertmesserbetriebsart aufweist;worin die negative Linse angeordnet ist, um Strahlen zu zerstreuen, die durch die Hartmann-Platte definiert und durch das sich im Test befindliche Brillenglas hindurch gehen, wobei dadurch der Betrieb des optischen Überprüfungssystems vereinfacht wird, wenn in der Scheitelbrechwertmesserbetriebsart gearbeitet wird.
2519. Vorrichtung nach Anspruch 11, worin das Brillenglas ein sphärisches Brillenglas aufweist und worin die wenigstens eine optische Eigenschaft Eigenschaften aufweist, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betreffen: eine Sphäre und ein Prisma.20. Vorrichtung nach Anspruch 11, worin das Brillenglas ein Bifokalglas aufweist und worin die wenigstens eine optische Eigenschaft Eigenschaften aufweist, die wenigstens eine der folgenden Eigenschaften betreffen: Weitseh- und Nahsehpunkte, eine Sphäre, einen Zylinder, eine Achse, ein Prisma und eine Koma.[File-.ANMWI4301A1.doc] Ansprüche, 3t.0i.98 Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ltd.21. Vorrichtung zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brille betreffen, in der erste und zweite Brillengläser angeordnet sind, mit:einer Brillenglasanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um optische Informationen zu berechnen, die beide Brillengläser der Brille betreffen; undeine Rezeptanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um ein Brillenrezept aufzunehmen, um das Brillenrezept mit den optischen Informationen zu vergleichen und um eine Ausgabe zu erzeugen, die anzeigt, ob die Brille das Brillenrezept erfüllt oder nicht.22. Vorrichtung zum Vorsehen von optischen Informationen, die ein Brillenglas betreffen, mit:einer Lichtquelle, die einen einfallenden Meßstrahl erzeugt;einer Hartmann-Platte mit einer Vielzahl von Löchern und einer Brillenglashalteeinrichtung, die in Betrieb ist, um das Brillenglas derartig zu halten, daß die Rückfläche des Brillenglases zu dem einfallenden Meßstrahl im wesentlichen senkrecht steht, und die an einem bestimmten Abstand vor der Harmann-Platte angeordnet ist;einer Brillenglasanalysiereinrichtung, die in Betrieb ist, um optischen Informationen zu erzeugen, die das Brillenglas betreffen, wobei die Lichtstrahlen analysiert werden, die durch das Brillenglas und durch die Vielzahl von Löchern in der Hartmann-Platte hindurchgehen; und[File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, Gebrauchsmusteranmeldung Visionix Ltd.1.01.98 \lliüieine Anzeigeeinheit von optischen Informationen, die in Betrieb ist, um eine Ausgabeanzeige der optischen Informationen vorzusehen.23. Vorrichtung nach Anspruch 22, worin die Brillenglasanalysiereinrichtung gleichzeitig optische Informationen von einem ersten Abschnitt des Brillenglases zum Vorsehen der Scheitelbrechwertmessermeßbetriebsart und optische Informationen von einem zweiten Abschnitt des Brillenglases zum Vorsehen der Kartierbetriebsart erzeugt.24. Vorrichtung nach Anspruch 22, worin die Brillenglashalteeinrichtung drei im wesentlichen gleich lange Stäbe aufweist, die von der Hartmann-Platte senkrecht hervorstehen.25. Vorrichtung nach Anspruch 22, worin die Brillenglashalteeinrichtung wenigstens einen Teil eines Zylinders aufweist, der von der Hartmann-Platte derartig hervorsteht, daß seine Achse zu der Platte senkrecht steht.26. Vorrichtung zum Vorsehen von optischen Informationen, die eine Brillenglas betreffen, mit:einer Einrichtung zum Beleuchten des Brillenglases mit einem einfallenden Meßstrahl;einer Einrichtung zum Halten des Brillenglases auf einer Hartraann-Platte, die eine Vielzahl von Löchern und eine Brillenglashalteeinrichtung aufweist, die in Betrieb ist, um das Brillenglas derartig zu halten, daß die Rückfläche des Brillenglases zu dem einfallenden Meßstrahl im wesentlichen senkrecht steht, und die an einem bestimmten Abstand vor der Hartmann-Platte angeordnet ist;|File:ANM\VI4301 A1.doc] Ansprüche, 3&idiagr;.&thgr;&iacgr;.98GebrauchsmusteranmeldungVisionix Ltd.einer Einrichtung zum Analysieren der Lichtstrahlen, die durch das Brillenglas und durch wenigstens drei der Vielzahl von Löchern in der Hartmann-Platte hindurchgehen, um eine Scheitelbrechwertmessermeßbetriebsart vorzusehen;einer Einrichtung zum Analysieren von Lichtstrahlen von einem Abschnitt des Brillenglases, um eine Kartiermeßbetriebsart vorzusehen; undeiner Einrichtung zum Vorsehen einer Ausgabeanzeige der Scheitelbrechwertmessung und der Kartiermessung gleichzeitig auf einer Anzeigeeinheit.27. Vorrichtung nach Anspruch 1, worin die Einrichtung zum Berechnen einer Karte aufweist:eine Einrichtung zum Ausrichten des ersten Brillenglases in Bezug auf die Eintriffsöffnung einer Abbildungseinrichtung und zum Erzeugen einer Abbildung des ersten Brillenglases;einer Einrichtung zum Ändern der relativen Positionen der Brille und der Abbildungseinrichtung um einen variablen bekannten Abstand, so daß das zweite Brillenglas in Bezug auf die Eintrittsöffnung einer Abbildungseinrichtung ausgerichtet wird, und es wird eine Abbildung des zweiten Brillenglases erzeugt; undeiner Einrichtung zum Vereinigen der Abbildungen in der Karte, wobei der variable bekannte Abstand verwendet wird,28. Vorrichtung nach Anspruch 18, worin die zweite entfernbare Halteeinrichtung für ein sich im Test befindliches Brillenglas keine negative Linse aufweist.
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