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DER ERFINDUNG ZUGRUNDELIEGENDER
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Modellauge für ein Messinstrument von Augeneigenschaften
und eine Kalibrierungsmethode für
das Modellauge und im Besonderen ein Modellauge für ein Messinstrument
von Augeneigenschaften für
die Bestätigung
der Messgenauigkeit eines Wellenaberrations-Messinstruments für ein betreffendes
Auge sowie eine Kalibrierungsmethode für das Modellauge.
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Bei
den Modellaugen, auf welche Bezug genommen wird, bestehen deren
vordere Augenlinsen aus sphärischen
Linsen, und die Netzhäute
werden ausgebildet aus ihren Streuungsflächen, und ihre optischen Eigenschaften
schließen
lediglich Brechkraft, astigmatische Kraft und sphärische Aberration
ein. Demzufolge können
diese Modellaugen nicht genutzt werden für die Kalibrierung von Messinstrumenten von
Augeneigenschaften, wie zum Beispiel Wellenfront-Messinstrumente.
Ein solches Modellauge wird offengelegt: im Dokument US 5,532,770.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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In
letzter Zeit hat sich der Wunsch herausgebildet, ein Modellauge
bereitzustellen, welches in der Lage ist, verschiedene Wellenaberrationen
zu erzeugen und die Kalibrierung eines Messinstruments von optischen
Eigenschaften eines Auges zu ermöglichen.
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Die
Erfindung bezweckt daher die Bereitstellung eines Modellauges für ein Messinstrument
von Augeneigenschaften und einer Kalibrierungsmethode für das Modellauge.
Das Modellauge kann verschiedene Aberrationen und/oder Krafteigenschaften aufweisen,
die auszubilden sind durch eine Kombination einer Brechungstyp-Linse
für die
Verwendung bei dem betreffenden Modellauge und einer Phasenplatte
für die
Hinzufügung
von Aberration, und es kann benutzt werden, um die Genauigkeit von
Wellenfrontmessung oder dergleichen des Messinstruments von Augeneigenschaften
zu bestätigen.
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Die
Erfindung bezweckt weiterhin die Bereitstellung eines Modellauges
für ein
Messinstrument von Augeneigenschaften und einer Kalibrierungsmethode
für das
Modellauge. Das Modellauge ist derartig gestaltet, dass ein dünner Lichtstrahl
zum Einfallen auf das Mo dellauge gebracht wird und dass der einfallende
Lichtstrahl veranlasst wird, das Modellauge als ein reflektierter
Lichtstrahl zu verlassen, der einen vorbestimmten Durchmesser aufweist,
der größer ist
als der Durchmesser des einfallenden Lichtstrahls und eine vorbestimmte
Aberration einer höheren
Ordnungszahl enthält.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird ein Modellauge für ein Messinstrument von Augeneigenschaften
bereitgestellt, welches einschließt:
eine vordere Augenlinse,
welche eine vorbestimmte Kraft ausbildet, die dem Modellauge zu
verleihen ist;
eine Streuungsfläche, welche einfallendes Licht streut
und reflektiert, wobei die Streuungsfläche an einer Bildpunktposition
angeordnet ist, welche der vorbestimmten Kraft im Verhältnis zur
vorderen Augenlinse entspricht; und
eine Phasenplatte, die
einem Bereich zwischen der vorderen Augenlinse und der Streuungsfläche eine vorbestimmte
Aberration verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft und
die Aberration, welche für
das Modellauge benötigt
werden, durch die vordere Augenlinse und die Phasenplatte ausgebildet
werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird eine Kalibrierungsmethode für ein Modellauge für ein Messinstrument
von Augeneigenschaften bereitgestellt, wobei das Modellauge eine vordere
Augenlinse aufweist, welche eine vorbestimmte Kraft ausbildet, die
dem Modellauge zu verleihen ist, eine Streuungsfläche, welche
einfallendes Licht streut und reflektiert, wobei die Streuungsfläche an einer
Bildpunktposition angeordnet ist, welche der vorbestimmten Kraft
im Verhältnis
zur vorderen Augenlinse entspricht, und eine Phasenplatte, die einem
Bereich zwischen der vorderen Augenlinse und der Streuungsfläche eine
vorbestimmte Aberration verleiht, und die Kraft und die Aberration,
welche für das
Modellauge benötigt
werden, durch die vordere Augenlinse und die Phasenplatte ausgebildet
werden, wobei die Kalibrierungsmethode einschließt:
Befestigen einer Lochplatte
anstelle der Streuungsfläche,
die entfernbar gestaltet ist; Durchführung der Ausgleichung;
Messen
der optischen Merkmale, wie zum Beispiel optische Aberrationen des
Modellauges, mit einem Interferometer;
Beurteilung der optischen
Merkmale des Modellauges aus dem gemessenen Ergebnis; und
Austausch
der Lochplatte gegen die Streuungsfläche, um das Modellauge zu kalibrieren.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
Erfindung wird leichter gewürdigt
und verstanden werden an Hand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung und in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Es zeigen:
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1A, 1B und 1C Ansichten,
welche die Konstruktion einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Modellauges
für ein
Messinstrument von Augeneigenschaften darstellen;
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2 eine
Querschnittsansicht der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Modellauges
für ein
Messinstrument von Augeneigenschaften;
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3 eine
Ansicht, welche die Konstruktion einer Phasenplatte darstellt;
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4 eine
Ansicht, welche die Konstruktion der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform des
Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften darstellt;
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5 eine
Ansicht, welche die Konstruktion einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform des
Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften darstellt;
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6 eine
Ansicht ((1), welche die Werte eines Zernike-Polynoms zeigt;
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7 eine
Ansicht (2), welche die Werte des Zernike-Polynoms zeigt;
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8 eine
Ansicht, welche die Konstruktion einer Kalibrierunsvorrichtung für das Modellauge
für ein
Messinstrument von Augeneigenschaften darstellt;
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9(A) bis 9(C) erläuternde
Ansichten von Gestaltungs- und. Herstellungsbeispielen verschiedener
Modellaugen;
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10 eine
Ansicht, welche die Konstruktion einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform
des Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften darstellt; und
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11 eine
Ansicht, welche die Konstruktion einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform des
Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachstehend im Detail unter Bezugnahme auf
die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1. MODELLAUGE FÜR EIN MESSINSTRUMENT VON
AUGENEIGENSCHAFTEN
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1A, 1B und 1C sind
Ansichten, welche die Konstruktion einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
des Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften zeigen. 1A ist eine
Vorderansicht, 1B ist eine Seitenansicht, und 1C ist eine Draufsicht. 2 ist
eine Querschnittsansicht der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
des Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften. 3 ist eine
Ansicht, welche die Konstruktion einer Phasenplatte zeigt.
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Das
gezeigte Modellauge schließt
eine vordere Augenlinse 1, eine Streuungsfläche 2,
ein Aberrations-Zusatzelement 3 und ein Gehäuse 5 ein.
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Die
vordere Augenlinse 1 bildet eine vorbestimmte Kraft aus,
welche dem Modellauge zu verleihen ist. Die Vorderfläche der
vorderen Augenlinse 1 entspricht der Vorderfläche der
Hornhaut eines Auges, und sie kann so ausgebildet werden, dass sie sich
einem allgemeinen Krümmungsradius
der Vorderfläche
der Hornhaut (zum Beispiel 7,5 mm) annähert. Wenn die vordere Augenlinse 1 aus
einer Linse ausgebildet ist, die eine Restaberration aufweist, kann
das Aberrations-Zusatzelement 3 ebenfalls so gestaltet
sein, dass es diese Restaberration beseitigt und eine vorbestimmte
Aberration verleiht. Die vordere Augenlinse 1 wird vorzugsweise
aus einer Linse ausgebildet, welche Aberrationen aufweist, die so klein
wie möglich
sind, wie zum Beispiel eine Kombination einer Vielzahl von Linsenelementen
und/oder eine eingekittete Linse. Demgemäß kann die vordere Augenlinse 1 so
gestaltet werden, dass Änderungen bei
der Auswirkung von Aberration auf Grund der vorderen Augenlinse 1 so
gering wie möglich
werden, selbst wenn Bedingungen geändert werden.
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Die
Streuungsfläche 2 streut
und reflektiert regellos einfallendes Licht (zum Beispiel kann ihr
Reflexionsvermögen
auf 10% oder weniger gebracht werden, jedoch ist es nicht auf dieses
Zahlenbeispiel beschränkt).
Die Streuungsfläche 2 ist
an einer Bildpunktposition (ungefähr an einer Bildebene-Position) angeordnet,
welche der vorbestimmten Kraft im Verhältnis zur vorderen Augenlinse 1 entspricht,
wenn das Aberrations-Zusatzelement 3 eingefügt wird.
Die Streuungsfläche 2 kann
ebenfalls ungefähr
an der Brennweite-Position der vorderen Augenlinse 1 angeordnet
werden, die bestimmt wird, wenn das Aberrations-Zusatzelement 3 eingefügt wird.
Das Reflexionsvermögen
der Streuungsfläche 2 kann
ebenfalls so eingestellt werden, dass es ausreichend groß wird in
Bezug auf den Grad an Störlicht,
wie zum Beispiel reflektiertes Licht vom Aberrations-Zusatzelement 3.
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Das
Aberrations-Zusatzelement 3 verleiht einem Bereich zwischen
der vorderen Augenlinse 1 und der Streuungsfläche 2 die
vorbestimmte Aberration. Das Aberrations-Zusatzelement 3 fügt die vorbestimmte
Aberration mit Hilfe einer Phasenplatte 31 einem Bereich
hinzu, was es möglich
macht, dass der Umfang der Aberration in einem Durchmesser festgestellt
wird, der einem Durchmesser entspricht, der auf einer Pupille zu
messen ist, und die Auswirkung von Licht, das von außerhalb
des Durchmessers kommt, wird durch einen Lichtbeschränkungsbereich 32 eliminiert,
der rund um die Phasenplatte 31 angeordnet ist. Die Phasenplatte 31 kann
ein Binäroptikelement
(BOE) nutzen. Es ist angebracht, dass die Position der Phasenplatte 31 mit
der Pupillenposition des Auges zusammenfällt, jedoch kann die Position
der Phasenplatte 31 ebenfalls geringfügig abweichend gemacht werden
oder vor der vorderen Augenlinse 1 angeordnet werden (es
wird auf 11 verwiesen, welche später erwähnt werden wird).
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Das
Gehäuse 5 deckt
einen Abschnitt der vorderen Augenlinse 1, die Phasenplatte 31 und
die Streuungsfläche 2 ab.
Demgemäß ist das
Gehäuse 5 so
gestaltet, dass es Fremdstoffe daran hindert, an der Streuungsfläche 2 und
an der Phasenplatte 31 anzuhaften. Darüber hinaus kann das Gehäuse 5 Gradeinteilungen
aufweisen, welche auf der Peripherie seines Metallteils so ausgebildet
sind, dass der Drehungswinkel des Modellauges festgestellt werden
kann.
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4 ist
eine Ansicht, welche die Konstruktion einer zweiten Ausführungsform
des Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften zeigt. Bei der zweiten
Ausführungsform
ist das Aberrations-Zusatzelement 3 angeordnet, um in einem vorbestimmten
(kleinen) Winkel in Bezug auf die optische Achse geneigt zu werden,
die in 4 gezeigt wird, damit der Einfluss von Reflexion
vom Aberrations-Zusatzelement 3 behindert wird. Bei dieser
Konstruktion wird die Phasenplatte 31, wie zum Beispiel ein
Binäroptikelement
(BOE), ausgebildet, um die Neigung und dergleichen zu berücksichtigen.
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5 ist
eine Ansicht, welche die Konstruktion einer dritten Ausführungsform
des Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften zeigt. Die dritte Ausführungsform
ist bestimmt für
Fälle,
wie zum Beispiel den Fall der Erhöhung des Reflexionsvermö gens der
Streuungsfläche 2,
welche einem Augenhintergrund entspricht. Wenn das Reflexionsvermögen der
Streuungsfläche 2 erhöht wird (zum
Beispiel um mehrere Prozent auf 30%, obwohl die Erfindung nicht
auf dieses Zahlenbeispiel beschränkt
ist), um den Einfluss von Reflexion vom Aberrations-Zusatzelement 3 zu
behindern, wird ein Graufilter (ND-Filter) 4 oder dergleichen
vor dem Aberrations-Zusatzelement 3 so angeordnet, dass
der Gesamtumfang reflektierten Lichts herabgesetzt werden kann,
um das Verhältnis
des Umfangs reflektierten Störlichts
zum Umfang des vom Augenhintergrund reflektierten Lichts zu reduzieren.
Der Graufilter 4 kann ebenfalls vor der vorderen Augenlinse 1 angeordnet
werden.
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11 ist
eine Ansicht, welche die Konstruktion einer vierten Ausführungsform
des Modellauges für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften zeigt. Bei der vierten
Ausführungsform
ist das Aberrations-Zusatzelement 3 vor der vorderen Augenlinse 1 angeordnet.
Gestaltungs- und Herstellungsbeispiele des Modellauges werden nachstehend
beschrieben.
- (1) Modellaugen werden für individuelle
Grade von Brechkraft und für
individuelle Grade von astigmatischer Kraft hergestellt. Wenn zum
Beispiel Modellaugen so gestaltet sind, dass die Entfernung von
der Vorderfläche
der vorderen Augenlinse 1 (die der Vorderfläche der
Hornhaut entspricht) zum Augenhintergrund für alle Modellaugen konstant
gehalten wird, können
Metallteile der gleichen Form für
die Modellaugen verwendet werden.
- (2) Ein Modellauge wird hergestellt, welches frei von Aberrationen
bei einem bestimmten Grad von Brechkraft ist und es möglich macht,
Aberrationen bei verschiedenen Graden von Brechkraft durch die Änderung
der Position des Augenhintergrundes zu messen. Da eine Aberration
(longitudinale Aberration) auftritt, wenn die Position des Augenhintergrundes
geändert
wird, ist es erforderlich, dass die Gestaltung der Phasenplatte 31 diese Aberration
berücksichtigt.
In diesem Fall kann die vordere Augenlinse 1 zum Beispiel
eine eingekittete Linse verwenden.
- (3) Ein Modellauge kann ebenfalls hergestellt werden, indem
eine Linse verwendet wird, die frei von Aberrationen gehalten werden
kann, selbst wenn die Position des Augenhintergrundes in einem bestimmten
Maße bewegt
wird. In diesem Fall ist die vordere Augenlinse 1 als eine
Anordnung von Linsengruppen gestaltet.
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Vorbedingungen
(erforderliche Bedingungen) für
die Gestaltung des Modellauges werden nachstehend beispielhaft beschrieben.
- (1) Der Umfang der hinzuzufügenden Aberration ist gegeben
auf der Grundlage des angenommenen vorbestimmten Einfallsdurchmessers
der Phasenplatte 31, der einem zu prüfenden Pupillendurchmesser
entspricht.
- (2) Die Änderung
des Umfangs der Aberration wird vorgenommen durch den Austausch
des Aberrations-Zusatzelements 3 gegen ein anderes Aberrations-Zusatzelement,
dem ein Phasenumfang für
einen unterschiedlichen Umfang von Aberration verliehen wird.
- (3) Die Änderung
von Bedingungen in Bezug auf myopischen Astigmatismus, Hypermetropie
und dergleichen wird vorgenommen, indem die Streuungsfläche 2 an
einer Bildpunktposition in einem Verhältnis zu einer Objekt-Punktposition
angeordnet wird, welches einer Kraft (Brechkraft) entspricht, die
dem Modellauge verliehen wird, oder indem die vordere Augenlinse 1 gegen
eine Linse ausgetauscht wird, die astigmatischen Komponenten und
einer Kraft (Brechkraft) entspricht, die dem Modellauge verliehen
wird.
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Kraft
und Aberration, die dem Modellauge zu verleihen sind, können ausgebildet
werden durch zwei Arten von Methoden, wie nachstehend beispielhaft
beschrieben wird.
- (1) Die vordere Augenlinse 1,
welche keine Aberrationen aufweist, wird hergestellt, und der vorderen
Augenlinse 1 werden die gewünschte Kraft und Aberration
dergestalt verliehen, dass die Kraft nur in Abhängigkeit von der Linse 1 bestimmt wird,
und dass die Aberration nur abhängig
von der Phasenplatte 31 bestimmt wird.
- (2) Wenn die vordere Augenlinse 1 eine Restkraftaberration
aufweist, wird der Phasenplatte 31 eine Aberration verliehen,
um die Restkraftaberration zu berücksichtigen, oder der Phasenplatte 31 wird
eine Aberration verliehen, ohne die Restkraftaberration zu berücksichtigen.
Danach wird ein Phasenumfang, welcher der Phasenplatte 31 zu
verleihen ist, bestimmt, um einen beabsichtigten Aberrationswert
oder eine gemessene Aberration der vorderen Augenlinse 1 zu
berücksichtigen,
oder gemessene Augeneigenschaften-Daten werden geprüft, indem
ein beabsichtigter Aberrationswert oder eine gemes sene Aberration der
vorderen Augenlinse 1 berücksichtigt werden. Daneben
wird die Restkraftaberration der vorderen Augenlinse 1 zum
Beispiel mit Hilfe einer Methode festgestellt, welche Durchrechnung
eines Strahls nutzt oder mit Hilfe einer Methode, welche allgemeine
Formeln nutzt.
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Aberration
wird nachstehend beschrieben.
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In
Verbindung mit einer Aberration W(r), die dem Modellauge zu verleihen
ist (eine Aberration, die als ein gemessener Wert zu verleihen ist),
wird der Durchmesser eines Lichtstrahls, welcher der Phasenplatte 31 zu
verleihen ist, aus dem Verhältnis
zwischen dem Durchmesser eines Lichtstrahls, der aus dem Modellauge
austritt, und dem Durchmesser eines Lichtstrahls, der durch die
Phasenplatte 31 hindurchgeht, bestimmt. Es wird davon ausgegangen, dass
eine Aberration, welche der Phasenplatte 31 zu verleihen
ist, jedem Glied eines Zernike-Kreispolynoms entspricht, wie zum
Beispiel folgende Formel: W(r) = Aλ·Zn m(r)wobei r
der Durchmesser eines Lichtstrahls ist, der zum Einfall auf die
Phasenplatte 31 zu bringen ist in Bezug auf einen zu messenden
Pupillendurchmesser rPupile, A eine Konstante
(λ) ist,
welche die Größenordnung
eines Aberrationsumfangs angibt, λ eine vorgesehene
Wellenlänge
ist und Zn m(r) ein
Zernike-Polynom ist. 6 ist eine Ansicht (1),
welche die Werte des Zernike-Polynoms zeigt.
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Daneben
kann die r-Koordinate in x, y Koordinaten umgewandelt werden. 7 ist
eine Ansicht (2), welche die Werte des Zernike-Kreispolynoms
für diesen
Fall zeigt.
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2. KALIBRIERUNGSMETHODE
FÜR DAS
MODELLAUGE FÜR
EIN MESSINSTRUMENT VON AUGENEIGENSCHAFTEN
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Eine
Methode für
die Bestätigung
der Aberration des gesamten Modellauges, einschließlich der vorderen
Augenlinse 1 und des Aberrations-Zusatzelements 3 (die
Phasenplatte 31) unter Nutzung eines Interferometers wird
nachstehend beschrieben.
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8 ist
eine Ansicht, welche die Konstruktion einer Kalibrierungsvorrichtung
für das
Modellauge für
ein Messinstrument von Augeneigenschaften zeigt. Die gezeigte Kalibrierungsvorrichtung
schließt ein
Interferometer 11, eine Lochplatte 12 und einen Bezugsspiegel 13 ein.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen ist die Streuungsfläche 2 so gestaltet,
dass sie entfernbar am Modellauge befestigt ist, und die Lochplatte 12,
welche ein Loch in einem Abschnitt des Augenhintergrundes ausgebildet aufweist,
ist am Modellauge anstelle der Streuungsfläche 2 befestigt und
wird der Ausgleichung ausgesetzt, und die optischen Eigenschaften
(optische Aberrationen) des Modellauges werden mit dem Interferometer 11 gemessen.
Die optischen Eigenschaften des Modellauges werden aus dem gemessenen
Ergebnis beurteilt, und die Lochplatte 12 wird gegen die Streuungsfläche 2 ausgetauscht,
wodurch das Modellauge hergestellt wird.
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2-1. VORBEREITUNG DES
MESSENS
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Das
Positionsverhältnis
zwischen dem Interferometer 11 und dem Modellauge wird
so angepasst, dass Licht an der Lochposition der Lochplatte 12 konvergiert,
welche anstelle der Streuungsfläche 2 in
Bezug auf die vordere Augenlinse 1 und das Aberrations-Zusatzelement 3 des
Modellauges angeordnet ist. Das Loch des Modellauges ist so angeordnet,
dass es ungefähr
mit dem Krümmungsmittelpunkt
des Bezugsspiegels 13 übereinstimmt.
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2-2. MESSVERFAHREN
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Wenn
das Interferometer 11, die Lochplatte 12 und der
Bezugsspiegel 13 gemäß der oben
beschriebenen Vorbereitung für
das Messen angeordnet worden sind, konvergiert ein Lichtstrahl,
der vom Interferometer 11 ausgestrahlt wird, an einer Position,
die dem Loch in Bezug auf die vordere Augenlinse 1 und
die Phasenplatte 31 zugeordnet ist, und der Lichtstrahl
konvergiert wiederum an der Position des Loches, so dass der Lichtstrahl
durch das Loch hindurchgeht. Danach wird der Lichtstrahl, welcher durch
das Loch hindurchgegangen ist, vom Bezugsspiegel 13 reflektiert,
und er geht wiederum durch das Loch hindurch und kehrt zum Interferometer 11 als
Mess-Lichtstrahl zurück.
Obwohl dies nicht gezeigt wird, bewirkt das Interferometer 11,
dass der Mess-Lichtstrahl und der vom Bezugsspiegel 13 reflektierte
Bezugs-Lichtstrahl mit Hilfe eines Strahlenteilers oder dergleichen
interferieren, und es misst den Aberrationsumfang und die optischen
Eigenschaften des gesamten Modellauges auf der Grundlage der erhaltenen
Interferenzstreifen.
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3. HERSTELLUNG
UND GESTALTUNG VON VERSCHIEDENEN ARTEN VON MODELLAUGEN
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Mittel
für die
Herstellung und die Gestaltung verschiedener Modellaugen, die unterschiedliche Grade
der Brechkraft, unterschiedliche Grade der astigmatischen Kraft
und unterschiedliche Aberrationen aufweisen, werden nachstehend
beschrieben.
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Ein
Modellauge kann so konstruiert werden, dass zumindest ein charakteristisches
Element, ausgewählt
aus der Brechkraft, dem Astigmatismus und der Astigmatismusachse
des Modellauges verändert werden
kann, mit Hilfe einer der Konstruktionen, welche nachstehend beispielhaft
beschrieben werden, oder mit Hilfe einer Kombination von beliebigen
Konstruktionen.
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(1) KONSTRUKTIONEN FÜR DIE AUSBILDUNG UND
VERÄNDERUNG
VON VERSCHIEDENEN GRADEN DER BRECHKRAFT
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Konstruktion,
bei welcher die Position der Streuungsfläche 2 zumindest in
der Richtung der optischen Achse bewegbar ist.
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Konstruktion,
bei welcher die Kraft der vorderen Augenlinse 1 veränderbar
ist; zum Beispiel besteht die vordere Augenlinse 1 aus
einem Zoomobjektivsystem dergestalt, dass die Brennweite der vorderen
Augenlinse 1 verändert
werden kann, und einige Linsen des Zoomobjektivsystems werden in
der Richtung der optischen Achse bewegt, um die gesamte Brennweite
zu verändern,
wodurch die Kraft der vorderen Augenlinse 1 verändert wird.
Konstruktion, bei welcher die vordere Augenlinse 1 in der Richtung
der optischen Achse bewegbar ist.
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(2) KONSTRUKTIONEN FÜR DIE AUSBILDUNG, DIE
HINZUFÜGUNG
UND DIE VERÄNDERUNG VERSCHIE
DENER GRADE DER ASTIGMATISCHEN KRAFT
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Konstruktion,
bei welcher eine Zylinderlinsenkomponente, wie zum Beispiel eine
Zylinderlinse hinzugefügt
und verändert
werden kann.
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Konstruktion,
bei welcher ein variabler Kreuzzylinder eingefügt wird, so dass der Drehwinkel desselben
geändert
werden kann, um den Kreuzwinkel der Zylinderlinse zu verändern.
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(3) KONSTRUKTION FÜR DIE AUSBILDUNG,
DIE HINZUFÜGUNG
UND DIE VERÄNDERUNG
VERSCHIEDENER ABERRATIONEN
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Konstruktion,
bei welcher das Aberrations-Zusatzelement 3 veränderbar
ist.
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Die
vordere Augenlinse 1 ist vorzugsweise ausgebildet aus einer
Linse, wie zum Beispiel eine Kombination einer Vielzahl von Linsenelementen und/oder
aus einer eingekitteten Linse, so dass das Modellauge derartig gestaltet
ist, dass Änderungen bei
der Auswirkung von Aberration auf Grund der vorderen Augenlinse 1 so
gering wie möglich
werden, selbst wenn Bedingungen geändert werden. In diesem Fall
ist es möglich,
zum Beispiel eine Linse des symmetrischen Typs zu verwenden, wie
zum Beispiel eine Linse des Gaußschen
Typs, eine asphärische Linse,
eine Gruppe von Linsen, welche Gläser verwendet, die eine große Vielfalt
von Brechungsindizes aufweisen, oder ein Triplet.
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Weiterhin
gibt es die Möglichkeit
der Bestimmung der Kraft des Modellauges, indem lediglich die Position
des Augenhintergrundes bewegt wird, und es gibt ebenfalls eine Methode
der Ausbildung eines Zoomobjektivs, indem eine Vielzahl von Linsen
kombiniert wird. Weiterhin gibt es die Möglichkeit des Austausches des
Aberrations-Zusatzelements 3 gemäß Änderungen bei Bedingungen.
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Gestaltungs-
und Herstellungsbeispiele von Modellaugen mit unterschiedlichen
Graden der Brechkraft, mit unterschiedlichen Graden der astigmatischen
Kraft oder mit unterschiedlichen Aberrationen werden nachstehend
beschrieben.
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9A bis 9C sind
erläuternde
Ansichten von Gestaltungs- und Herstellungsbeispielen verschiedener
Modellaugen.
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Die
gezeigten Beispiele sind Beispiele von W(r) = Aλ·Zn m(r), mit A = 0,5 und λ = 840 nm. 9A zeigt
den Fall, bei dem nur die Streuungsfläche 2 bewegt wird
ohne den Austausch des Aberrations-Zusatzelements 3 (Phasenplatte 31). 9B zeigt den Fall, bei dem nur die vordere
Augenlinse 1 bewegt wird ohne den Austausch des Aberrations-Zusatzelements 3 (Phasenplatte 31). 9C zeigt den Fall, bei dem das Aberrations-Zusatzelement 3 (Phasenplatte 31)
ausgetauscht oder bewegt wird und lediglich die Streuungsfläche 2 bewegt
wird. Daneben ist es ebenfalls möglich,
eine Konstruktion zu verwenden, bei der das Aberrations-Zusatzelement 3 (Phasenplatte 31)
ausgetauscht oder bewegt wird und lediglich die vordere Augenlinse 1 bewegt
wird. Des Weiteren ist es möglich,
eine Konstruktion zu verwenden, bei der das Aberrations-Zusatzelement 3 (Phasenplatte 31) nicht
ausgetauscht oder bewegt wird und sowohl die vordere Augenlinse 1 als
auch die Streuungsfläche 2 bewegt
werden, oder wobei das Aberrations-Zusatzelement 3 (Phasenplatte 31)
ausgetauscht oder bewegt wird und sowohl die vordere Augenlinse 1 als auch
die Streuungsfläche 2 ebenfalls
bewegt werden.
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4. MESSEN DER HORNHAUTABERRATION
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10 ist
eine Ansicht, welche die Konstruktion einer fünften Ausführungsform des Modellauges für ein Messinstrument
von Augeneigenschaften zeigt. Bei der fünften Ausführungsform ist es möglich, die
Hornhautform der Vorderfläche
der vorderen Augenlinse 1 zu messen, welche der Hornhaut
entspricht. Die Vorderfläche
der vorderen Augenlinse 1 besteht zum Beispiel aus einer
sphärischen
Fläche, einer
asphärischen
Fläche
und einer torischen Fläche,
und der Krümmungsradius
der Vorderfläche kann
so gestaltet werden, dass er sich einem allgemeinen Krummungsradius
der Vorderfläche
der Hornhaut (zum Beispiel 7,5 mm) nähert. Ein Austauschelement 5 der
vorderen Augenlinse von der Art, welche in 10 gezeigt
wird, kann ausgetauscht werden gegen ein anderes Austauschelement
der vorderen Augenlinse, welches die vordere Augenlinse 1 aufweist,
deren Vorderfläche
einen unterschiedlichen Krümmungsradius
oder eine unterschiedliche Flächenform
hat, wodurch die fünfte
Ausführungsform
es möglich
macht, verschiedene Hornhautformen zu messen. Bei der fünften Ausführungsform
besteht in dem Fall, wenn die Form der Vorderfläche des Austauschelements 5 der
vorderen Augenlinse konisch gestaltet ist, die Möglichkeit, die Hornhaut-Form
mit einem Lichtstrahl zu messen, der einen Winkel aufweist, wodurch
es möglich
ist, eine genauere Messung vorzunehmen. Darüber hinaus kann im Falle eines
Messinstruments von Augeneigenschaften, welches in der Lage ist,
gleichzeitig die Hornhaut-Form eines Auges und die Aberrationen des
gesamten Auges zu messen, das Modellauge der fünften Ausführungsform verwendet werden,
um gleichzeitig eine Kalibrierungsmessung vorzunehmen. Daneben kann
das Austauschelement 5 der vorderen Augenlinse allein ebenfalls
als Modellauge für
die Kalibrierung lediglich der Hornhaut-Form verwendet werden.
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Bei
jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann die Streuungsfläche 2 ebenfalls
so konstruiert werden, dass sie in leichte Schwingungen in Richtungen
senkrecht zur optischen Achse versetzt wird oder dass sie um eine
Achse parallel zur optischen Achse dreht. Diese Konstruktion hat
den Vorteil, dass eine ungleichmäßige Reflexion
an der Streuungsfläche 2 eliminiert
werden kann.