CZ6295A3 - Process and apparatus for determining refractive deflection of a wheel - Google Patents

Description

(57) Při způsobu určování refraktační odchylky v oblasti oka (28), opatřeného popřípadě korekční čočkou (30), se do oka (28) přivede paprsek světla, který se vede po odrazu od sítnice pohyblivým modifikačním ústrojím k vyhodnocení. Prostorový refraktometr (10) obsahuje zdroj (12) světla usměrněného na modifikační ústrojí zdrojového světla pro vytvoření úzkého zdrojového paprsku světla, usměrněného od zdroje (12) světla k objektivu (22) a do vyšetřovaného oka (28), opatřeného popřípadě korekční čočkou (30). Světlo odražené od sítnice oka (28) potom prochází druhým děličem (20) světla a prvním děličem (18) světla přes pozorovací aperturu (32) do kamery (34) spojené s monitorem (38). Na druhý dělič (20) světla je přiveden také paprsek zdroje (25) fixačního světla, na který se oko (28) pacienta v průběhu vyšetřování soustřeďuje.

I ? V 62

172 687/KB

CL/V-19826/A/CGV 1729

ŽImícI « fořz-fe.Cí^ k -Ur tc<?o ^re pr-Qc + rtr-rnrý rafriktniiinU •l

Oblast techniky

Vynález se týká obecně optického měření lidského“okag zejména se týká zařízení pro pozorování a měření prostorového rozložení refrakční odchylky a/nebo optické pravidelnosti oka, popřípadě oka opatřeného pomůckami pro korekci .vidění, například kontaktními čočkami nebo vnitroočními čočkami.

Dosavadní stav techniky

Při zkoušení stavu optických povrchů bylo dosud v široké míře používáno šlírové techniky, při které se v zásadě zjišťují změny dráhy světelných světelných paprsků, vyvolávané zacloněním nebo modifikováním, světelných paprsků. Cloněni nebo modifikování světelných paprsků může být realizováno umístěním clon do libovolné roviny konvergence světla, které bud prochází zkoumanou optickou plochou nebo je od ní odrážef no. Jedním ze známých typů šlírové techniky je Foucaltův břitový test. í

V jednodušším případě se při Foucaltově testu umísťuje mezi pozorovatele a posuzované čočky břit a testovací souprava se opatří dále osvětlenou štěrbinou umístěnou tak, že světlo ze štěrbiny prochází čočkami a je modifikováno břítem. Pozorovatel potom může pozorovat nepravidelnosti čoček jako tmavé oblasti pozorovaného obrazu. Přístroje založené na Foůcaltově břitovém testu byly používány pro vyhodnocování teleskopů s velkými průměry z hlediska optické aberace.

Optické metody založené na Foucaltově testu byly také upraveny pro vyhodnocování lidského oká. Například F.Berný a S.Slánský popsali vyšetřovací metodu, při které se využívá štěrbinového zdroje světla k vytváření obrazu na sítnici oka (Optical Instruments and Techniques, str. 375-386). U tohoto přístroje se mezi lidské oko a snímací ústrojí, například kameru, umístí břit. Světelné paprsky, vystupující ze sítnicového obrazu oční čočkou, se rozkládají na břitu a tím je umožněno vytvoření dimenzovaného grafu deformace čelních ploch vln světelných paprsků v oční čočce. Tato publikace popisuje pouze laboratorní techniku potřebnou k měření aberace lidského oka, ale není v ní obsažen popis přístroje upraveného pro vytváření obrazu rozdílných refrakčních odchylek v různých místech oka.

Klinické vyšetřovací metody využívané pro retinoskopii pracují s ručně ovládaným přístrojem nazývaným retinoskop, který využívá uvedeného Foucaltova principu. Při pozorování sítnice retinoskopickými metodami se používá Foucaltové dírky místo Foucaltových břitů. Retinoskop využívá bodového nebo zábleskového světla, směrovaného koaxiálně do pozorovacího vstupu, který působí jako Foucaltův malý otvor. Přeběhem světla přístroje přes zornici oka je možno zjistit celkovou průměrnou světelnost oka. Pro zjišťování celkové refrakční odchylky oka je využíváno relativního pohybu odraženého světla ze sítnice (sítnicového odrazu). Měření prováděná pomocí retinoskopu umožňují použití vhodných korekčních čoček pro neutralizaci refrakčních odchylek a vad oka. Protože však je retinoskop ovládán ručně, vyžaduje manipulace s ním odborně vyškolenou obsluhu a je proto třeba počítat s určitou úrovní chyb závislých na práci operátora. Kromě toho je možno u těchto postupů dosáhnout jen jednoho celkového průměrného výsledku měření refrakční odchylky.

V informaci nazvané Wavefront Determination Resulting from Foucault Test as Applied to the Human Eye and Visual Instruments (Určování vlnoploch vyplývající z Foucaltova testu provedeného na lidském oku a na vizuálních přístrojích) a vypracované F.Berným a S. Slánským (J. H. Dickson, Optical Instruments and Techniques, 1969) je popsáno zařízení pro výpočet tvaru vlnoploch lidského oka. I když je tento pří3 stroj založen na využití Foucaltova břitu, je zaměřen místo měření absolutních světelných hodnot na sledování změn světelnosti. Kromě toho u tohoto zařízení není využíváno žádného fixačního nebo akomodačního světelného zdroje, který by umožnil upoutání pacientova oka na jediný bod a tím omezení pohybů oka v průběhu vyšetřování.

Pro měření celkových refrakčních odchylek jednotlivých čoček bylo dosud používáno automatických refraktometrů. Avšak tyto automatické refraktometry nebyly schopné vytvářet obrazy, zejména obrazy oblastí oka, mající v podstatě rovnoměrnou refrakční odchylku. Proto tyto automatické refraktometry, i když mohou redukovat chyby způsobené obsluhou, nejsou schopny vytvářet obraz prostorového rozložení refrakčních odchylek oka.

•«íf··

Proto existuje potřeba přesnějšího a dokonalejšího září- .

zení pro měření refrakčních hodnot lidského oka a také refraktometru, který by měl minimální nároky na odbornost _;s· obsluhy. Refraktometr podle vynálezu by měl také poskytovat informaci o prostorovém rozložení refrakční odchylky vytvoře- ním obrazu refrakčních odchylek oka v jeho různých oblastech na rozdíl od dosud možného získávání průměrných naměřených hodnot z celkových zobrazovacích schopností oka.

Úkolem vynálezu je proto vytvořit přistroj, kterým by bylo možno měřit a/nebo zobrazovat obraz představující refrakční odchylku v různých oblastech lidského oka.

Jiným úkolem vynálezu je vytvoření přístroje, schopného měřit a/nebo zobrazovat obraz představující refrakční odchylku v různých oblastech lidského oka, kombinovaného s pomůckou pro korekci vidění, například s kontaktní čočkou nebo s vnitrooční čočkou.

Ještě jiným úkolem vynálezu je vytvoření přístroje využitelného při retinoskopii a majícího větší přesnost a/nebo dokonalost v porovnání s ručně ovládanými retinoskopickými přístroji.

Dalším úkolem vynálezu je vytvoření přístroje, který by byl schopen poskytovat okamžité informace o výsledcích měření refrakčních odchylek a/nebo zobrazovat aktuální stav refrakčních odchylek na monitoru v průběhu operace napravující refrakční vady.

Vynálezem by konečně měl být vyřešen přístroj využitelný pro určování vhodnosti zvlhčené měkké kontaktní čočky pro 1idské okó.

Podstata vynálezu

Tyto úkoly jsou vyřešeny přístrojem podle vynálezu, schopným vytvářet obraz rozložení refrakčních odchylek oka, popřípadě oka kombinovaného s korekční čočkou, zejména s kontaktní čočkami; podstata vynálezu spočívá v tom, že zařízení obsahuje zdroj světla upravený pro produkování zdrojového světla, usměrněného na modifikační ústrojí zdrojového světla, umístěné v dráze světla mezi zdrojem světla á objektivovou čočkou, pro modifikaci zdrojového světla a pro vytvoření bodového nebo úzkého zdrojového paprsku světla, nasměrovaného na objektivovou čočku přijímající a propouštějící zdrojový paprsek světla ve směru k druhému ústrojí pro modifikaci světla, umístěnému v dráze světla mezi objektivovou čočkou a pozorovacím otvorem, upraveným pro modifikaci pozorovacího světla a vytvoření bodového nebo úzkého zdrojového paprsku světla, směrovaného do pozorovacího otvoru, a ústrojí pro úpravu optického výkonu zařízení, přičemž zařízení je upraveno pro vytváření obrazu lidského oka, ve kterém jsou definovány oblasti s v podstatě rovnoměrnou refrakční odchylkou. Objektivová čočka usměrňuje zdrojové světlo do pacientova oka a přijímají pozorované světlo, kterým je světlo odražené zpět z pacientova oka. Zařízení je rovněž opatřeno pozorovacím otvorem, kterým prochází pozorovací světlo, přicházející z objektivu, do vstupního pozorovacího otvoru. Ve výhodném provedení vynálezu jsou zdroj světla, apertura pro zdrojové světlo a pozorovací apertura uspořádány na společné tuhé jednotce, která je jako celek pohyblivá vůči objektivu nebo jeho čočce.

Při vyšetřování oka s kontaktní čočkou umístěnou na jeho povrchu se zařízení podle vynálezu uvede do činnosti, když světlo emitované zdrojem světla projde zdrojovou aperturou.

Část tohoto světla prochází objektivem ke korekční čočce na oku a potom prochází okem a dopadá na sítnici. Toto pozorovací světlo se od sítnice odrazí zpět a prochází okem a kontaktní čočkou ven, kde je blokováno rozkladovou aperturou vytvářející Foucaultův obrazec, který je potom pozorován g lékařem a/nebo je směrován do záznamového zařízení pro pozdější vyhodnocení.

^; <

V jiném výhodném provedení obsahuje zařízení podle vyná- χ lezu ústrojí pro emitování a přenášení fixačního světla do. oka. Fixační světlo vytváří obraz, na který se může oko pacienta soustředit. Dráha fixačního světla je s výhodou shodná s dráhou zdrojového světla.

V ještě jiném výhodném provedení je světlo procházející rozkladovou štěrbinou přiváděno do kamery, která generuje a přenáší obrazový signál do monitoru. Monitor zobrazuje obraz pro vyhodnocení aberace samotného oka nébo oka kombinovaného s korekční čočkou. Signál může být popřípadě z monitoru přenášen do videorekordéru k zaznamenání pro možnost následného přehrávání.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 schematický pohled na první příkladné provedení měřicího přístroje refrakční odchylky obr. 2 a 3 pohled z pozorovacího otvoru prostorového refraktometru a obr. 4 schematický pohled na druhé příkladné provedení měřicího zařízení pro zjišťování refrakční odchylky-.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je zobrazen schematický pohled na první příkladné provedení prostorového refraktometru 10 podle vynálezu.

Při provozu tohoto přístroje je zdrojem 12 světla emitován© světlo, které prochází filtrem 14 a potom výstupní aperturou 16 zdroje 12 světla. Část světla, vystupujícího z výstupní apertury 16 zdroje 12 světla, je odrážena prvním děličem 18 světla ve směru k druhému děliči 20 světla, zatímco větší část zbývajícího světla tímto prvním děličem 18 světla prochází. Část světla procházející druhým děličem 20 paprsků je vedena objektivem 22, zatímco' větší část zbývajícího světla se odráží stranou. Světlo.prošlé objektivem 22 potom vniká do vyšetřovaného oka 28 po případném průchodu korekční čočkou 30. jestliže je na oku 28 tato korekční čočka 30 uložena.

Část světla, která vstupuje do oka 28, narazí na sítnici a odrazí se zpět ven z oka 28 a popřípadě znovu projde korekční čočkou 30. Odražené světlo potom prochází objektivem 22 a před vstupem do pozorovací apertury 32 prochází druhým děličem 20 světla a prvním děličem 18 světla. Světlo procházející pozorovací aperturou 32 je snímáno kamerou 34., produkující obrazový signál. Obrazový signál se přenáší prvním signálním vedením 36 do monitoru 38. kde se obraz zobrazí, aby mohl být vyhodnocen. Z monitoru 38 se přenáší obraz druhým signálním vedením 40 do videomagnetofonu 42 pro zaznamenání a uchování.

Ί

Obr. 1 znázorňuje první výhodné provedení vynálezu, u kterého je využito fixačního světla. Zdroj 25 fixačního světla vysílá světlo fixační aperturou ve fixační ploše 26. Fixační světlo potom prochází zrcadlem 24 a je odráženo směrem k druhému děliči 20 světla. Část fixačního světla je odrážena od druhého děliče 20 světla směrem k pacientovu oku, zatímco zbytek zůstává nevyužit. Použitím zdroje 25 fixačního světla umožňuje zaostření pohledu na obraz a tím se může oko pacienta udržovat v prakticky neměnné poloze a v podstatě stálém tvaru. Fixační světlo se tak přenáší do oka, zatímco ostatní části přístroje jsou souběžně využívány pro získání prostorových refrakčních odchylkových obrazů oka.

Přistroj obsahuje prostředky pro měnění optického výkonu, aby bylo možno snáze měnit obraz refrakční odchylky oka 28. Jednou z možností měnění výkonu přístroje je opatření, přístroje sadou objektivových čoček s různými hodnotami zvětšení, které se mohou při činnosti přístroje mezi sebou zaměňovat, aby se dosáhlo požadovaného výkonu přístroje. Ve výhodném příkladném provedení jsou zdroj 12 světla, výstupní apertura 16 zdroje 12 světla a pozorovací apertura 32 upevněny pevně na montážní jednotce 11, která je jako celek pohyblivá vzhledem k objektivu 22 a tím je možno měnit výkon přístroje.

Dalším opatřením pro měnění optického výkonu prostorového refraktometru 10 je změna vzájemného prostorového uspořádání některých prvků vůči jiným uvnitř přístroje. Například pro určení refrakční odchylky v určité oblasti oka 28 pomocí příkladného provedení přístroje podle obr. 1 se montážní jednotka 11 pohybuje v podélném směru, to znamená směrem k objektivu 22 nebo naopak směrem od něj vzdaluje, dokud není nalezeno neutralizační pohledové pole. Neutralizační pohledové pole indikuje, že v rovině štěrbiny se vytváří dvakrát prošlý obraz, to znamená, že bylo dosaženo vratného bodu nebo neutralizačního bodu. Pozorovatel v tomto okamžiku vidí oblasti jasného světla v zónách, ve kterých je výkon neutralizován, a tmavé oblasti v místech, ve kterých výkon neutralizován není. Výkon pro neutralizované oblasti může být vypočten ze vzdálenosti mezi zdrojem světla a objektivem 22 a z parametrů objektivu 22, to znamená pásmový výkon [v dioptriích] = vzdálenost od ohniska (délka dráhy světla od zdroje do objektivu) [v metrech]/(ohnisková vzdálenost objektivu)² [ve čtverečních metrech].

Montážní jednotka 11 je vytvořena tak, že vzdálenost, které urazí světlo vysílané ze zdroje 12 světla od výstupni apertury 16 k objektivu 22. je v podstatě stejná jako vzdálenost, kterou musí toto zdrojové světlo urazit z objektivu 22 do pozorovací apertury 32. Tato vzdálenost by se neměla lišit o více než 1% větší vzdálenosti. Výhodnější, je, jsou-li obě^r tyto vzdálenosti stejné.

Vlnová délka světla vycházejícího ze zdroje 12 světla se může pohybovat v rozsahu od viditelného světla až po infračervené světlo,- to znamená od 500 do asi 1400 nanometrů (nm). Zdroj 12 světla má úzkou vlnovou šířku a * střední vlnová délka je menší než 650 nm. Intenzita světla by měla být menší než je maximální přípustná dávka ozáření (MPE) sítnice. Norma ANSI Z-136.1(1976) stanoví, že hodnota MPE má být menší než 2,92 J/cm². Ve výhodném provedení je jas zdroje 12 světla menší než 32 kandel na čtvereční centimetr (cd/cm²).

Filtr 14. který je umístěn mezi zdrojem 12 světla a výstupní aperturou 16 zdroje 12 světla, působí na omezení rozsahu vlnových délek světla vycházejícího ze zdroje 12 emitujícího světlo s širokým rozsahem vlnových délek. Filtr 14. propouští zejména světlo mající vlnovou délku od asi 600 nm do asi 700 nm. Tato vlnová délka je považována za výhodnou, protože spadá v podstatě do střední části citlivosti kamer CCD, obsahujících integrovaný obvod s nábojovou vazbou, ale leží mimo oblast, kterou je schopno vnímat lidské oko. Z toho vyplývá, že zatímco snímací kamera CCD dobře zaznamenává světlo v tomto pásmu, pacient není vystaven většímu obtěžování touto vyšetřovací metodou.

Výstupní apertura 16, která je umístěna mezi filtr 14. a první dělič 18 světla, má za úkol produkovat světelný obraz ve formě úzké štěrbiny, která by umožňovala vznik Foucaultova zobrazení. Pojem apertura, používaný v tomto popisu, se týká otvoru v ploše, který je schopen modifikovat paprsky světla při průchodu tímto otvorem. Do rozsahu tohoto pojmu tak spadají otvory, například malé dírky, štěrbiny, břity a podobně. Především jsou však tyto výstupní apertury 16 tvořeny úzkými štěrbinami, které mají v podstatě rovnoměrnou šířku. Zmenšováním šířky štěrbiny se výhodně zvyšuje citlivost přístroje, ale současně se snižuje jas obrazu. Každá apertura, to znamená výstupní apertura 16, pozorovací apertura 32 a fixační apertura, má ve výhodném provedení vynálezu šířku menší než 0,2 mm. Nejvýhodnější je takové provedení, u kterého je šířka výstupní apertury 16 a pozorovací apertury 32 v podstatě stejná.

V jiném příkladném provedení mohou být zdroj 12 světla a výstupní apertura 16 kombinovány do jediného ústrojí pro generování světla a jeho modifikaci. Jako zdroje světla je možno využít tenkého světlovodného vlákna, které je schopno dodávat světlo ve formě ekvivalentní světlu produkovanému samostatným zdrojem světla a vedenému úzkou štěrbinou.

Děliče 18, 20 světla, které jsou umístěny v dráze původního světelného paprsku mezi výstupní aperturou 16 zdroje 12 světla a objektivem 22, slouží k superponování dráhy zdrojového a dráhy fixačního světla. První dělič 18 světla usměrňuje dráhu pozorovacího světla, zatímco druhý dělič 20 světla usměrňuje dráhu fixačního světla. Fixační světlo napomáhá pacientovi zaměřit pohled na bod, který je souosý s dráhou pozorovacího světla. Z toho vyplývá, že dráha fixačního světla je v tomto výhodném případě shodná s dráhou světla vycházejícího ze zdroje 12. Děliče 18, 20 mohou být vybrány z řady známých a běžně prodávaných hranolových nebo zrcadlových děličů světla, u kterých je propustnost pro světlo větší než asi 70%.

Vzdálenost mezi objektivem 22 a snímací aperturou 32. to znamená ohnisková vzdálenost f' , se může pohybovat mezi 50 a 250 mm, zejména je rovna 100 až 150 mm. Clonový otvor v objektivu 22 je zejména nejméně 8 mm, ve výhodném provedení kolem 15 mm.

Vzdálenost f mezi objektivem 22 a okem 28 nebo oční korekční kombinací je zejména nejméně od 100 do 200 mm. Tato vzdálenost umožňuje manipulaci s přístrojem bez kontaktu s pacientem.

Zrcadlo 24, které odráží část fixačního světla, vycházejícího ze zdroje 25 fixačního světla, na druhý dělič 20 světla, může být vybráno z řady běžně prodávaných plochých zrcadel. Je vhodné, aby první povrchový povlak zrcadla 24 měl přesnost pohybující se řádově kolem vlnové délky světla.

Fixační plocha 26. na kterou dopadá světlo odražené od zrcadla 24 a která odráží světlo zpět na zrcadlo 24, má za úkol vytvářet viditelný cíl, na který by se mohl zaměřit pohled pacienta. Ve fixační ploše 26 je vytvořena průchozí apertura. Tento cílový obraz je zejména souosý s dráhou zdrojového a pozorovacího světla.

Detekční ústrojí prostorového refraktometru 10 obsahuje zejména kameru 34, která je propojena s monitorem 38., napojeným svým výstupem a signálním přenosovým propojením na video11 magnetofon 42. Je zřejmé, že pro správnou funkci přístroje nejsou tyto části nezbytné. Je možné také takové provedení, kdy je kamera napojena přímo na videomagnetofon, který je součástí systému navrženého pro následné vyhodnocování zaznamenaných informací. V jiném provedení může kamera přenášet signály přímo do počítače, jehož výstupem může být numerický nebo grafický displej řízený pomocí povelů vloženého programu, zpracovávajícího obrazový signál.

Snímací ústrojí je v tomto příkladu tvořeno CCD kamerou 34 obsahující integrované obvody s nábojovou vazbou, která potřebuje minimální osvětlení menší než 0,02 luxů, aby byla schopna spolehlivě zaznamenat i nízké intenzity světla procházejícího přístrojem. Zejména je výhodné, aby CCD kamera 34 měla vysokou rozlišovací schopnost a byla doplněna zesilovačem obrazu, aby byla spolehlivě funkční již při minimálním osvětlení menším než 10^-6 luxů. Objektivy kamery by měly mít ohniskovou vzdálenost větší než 25 mm a světelnost menší než 2.8. Za výhodnou se u tohoto provedení považuje ohnisková vzdálenost od 36 do 75 mm a světelnost objektivu kolem 1.2.

když mohou být pro přístroj podle vynálezu použity běžné monitory a videorekordéry, které jsou na trhu, je výhodnější použití monitoru s vysokou rozlišovací schopností, to znamená majícího více než 500 svislých řádků.

Na obr. 2 a 3 jsou znázorněny potenciální pohledy z pozorovacího vstupního otvoru prostorového refraktometru. Obr.

znázorňuje pohled z pozorovacího otvoru, jestliže zdrojová apertura 68 zdroje světla (obr. 1) je souosá s pozorovací aperturou 66, zatímco obr. 3 znázorňuje případy, kdy je pozorovací apertura 66 přesunuta doprava vzhledem ke zdrojové apertuře 68. Na obr. 2 je první zobrazení 60 z myopického přístrojového pohledu velmi podobný druhému zobrazení 64. z hypermetropního přístrojového pohledu, to znamená oba vedou k jasnému a úzkému obrazu. Jestliže je však přístroj seřízen tak, že je dosaženo neutralizace, třetí zobrazení 62 je tlumené a širokého. Na obr. 3 je zřejmé, že umístění zdrojového obrazu mimo střed pozorovací apertury 66 je výhodné pro rozlišení mezi myopickým a hypermetropním nastavením přístroje. Širší oblast myopického zobrazení 70 se objevuje na straně protilehlé k pozorovací apertuře 76, zatímco širší oblast hypermetropního zobrazení 74 se objevuje na straně přilehlé k pozorovací apertuře 76. Je-li naopak přístroj nastaven do neutralizačního bodu, je zobrazení 72 vyvážené a nevýrazné, jak je to patrno z obr. 3.

Jak obr. 2, tak i obr. 3 umožňují vyhodnocení oka, které má rovnoměrnou refrakční vadu. V případě výskytu prostorového rozložení refrakční vady v oku pacienta se budou objevovat obrazce s různým rozložením;světla· a stínů.-Oblasti mající rovnoměrné zastínění nebo rovnoměrné osvětlení by měly odpovídat oblastem majícím v podstatě stejnou refrakční odchylku.

Na obr. 4 je zobrazeno alternativní příkladné provedení součástí prostorového refraktometru 50 ve schematické formě. Při provozu tohoto přístroje emituje zdroj 52. světla paprsek usměrněný na zrcadlo 54, které odráží světlo k výstupní apertuře 56 zdroje. Část světla dopadajícího na výstupní aperturu 56 zdroje se nechá projít, aby potom mohla dopadnout na zrcadlo 60 * . které odráží světlo na promítací čočku 62¹. Promítací čočka 62¹ zaostřuje světlo do nastavitelné pozorovací apertury 64'. Část světla, která prošla pozorovací aperturou 64', se odráží prvním děličem 66' světla do diagnostikovaného oka 68'.

- Část světla, vstupujícího do oka 68' . narazí na sítnici a odrazí se opět ven z oka 68¹ . část světla vystupujícího z oka 68¹ prochází prvním děličem 66' světla a objektivem

70¹ a dopadá na druhý dělič 72' světla. Část tohoto světla projde druhým děličem 72' světla směrem ke pozorovací apertu13 ře 78 *. kterou projde a dopadne do optického systému kamery 80.

Jak je patrno z obr. 4, prostorový refraktometr 50 podle vynálezu obsahuje pomůcky pro zafixování nebo zaostření pacientova oka 68'. takže je možno dosáhnout přesnějších výsledků pozorování. Na obr. 4 vysílá zdroj 77 fixačního světla světlo fixační aperturou ve fixační ploše 76' . Část tohoto fixačního světla prochází na zrcadlo 74'. kterým je tato část světla odrážena na druhý dělič 72¹ světla, druhým děličem 72¹ světla je odrážena k objektivu 70¹ á prochází prvním děličem 66¹ světla do oka 68¹ ♦ Tímto způsobem je pomocí fixačního světla usnadněno ustálení oka 68' v průběhu používáni prostorového refraktometru 50 k zjišťování refrakční odchylky.

Výkon prostorového refraktometru 50 podle obr. 4 může být nastaven způsobem podobným nastavení prostorového refraktometru 10 z příkladu na obr. 1. Montážní jednotka 51 se může pohybovat směrem od dalších součásti prostorového refraktometru 50 a zase směrem k nim jako jeden celek, aby se dosáhlo potřebného nastavení. Montážní jednotka 51 obsahuje jak výstupní aperturu 56 Zdroje, tak také pozorovací aperturu 78. Součástí montážní jednotky 51 je s výhodou také zrcadlo 54, zdroj 52 světla a kamera 80.

Odborníkům je zřejmé, že prostorové refraktometry 10, 50 podle vynálezu mohou mít různé prostorové uspořádání svých součástí, mají však některé základní prvky, které vytvářejí zařízení pro sledování a/nebo měření rozložení refrakčních* odchylek v oku, popřípadě kombinaci refrakční odchylky oka opatřeného ústrojím pro korekci vidění. V zásadě je součástí prostorového refraktometru (a) zdroj světla, který je schopen emitovat světlo usměrněné na (b) ústrojí pro modifikaci tohoto světla. Ústrojř pro modifikování -světla je umístěno v dráze jeho paprsků mezi zdrojem a (c) objektivem.

Prostorový refraktometr- dále obsahuje čočky umístěné v dráze paprsku pozorovacího světla, vycházejícího z pozorovaného oka. Těmito čočkami mohou být čočky objektivu nebo mohou být tvořeny druhými čočkami. Refraktometr dále obsahuje druhé modifikační prvky pro modifikaci světla, umístěné zej-, měna mezi čočky pro zachycování paprsku pozorovacího světla a zdroj pozorovacího světla, kterým je v tomto případě vyšetřované oko, popřípadě vstupní pozorovací otvor refraktometru. Refraktometr konečné obsahuje také ústrojí pro měnění optického výkonu přístroje. Ve výhodném provedení jsou těmito modifikačními prvky úzké apertury, tvořené zejména štěrbinami.

Popsaný přístroj je využitelný pro sledování lidského, oka a vyhledávání optických vad, deformací nebo odchylek. Zejména je tento přístroj vhodný pro určení optické kvality oka v kombinaci s pomůckami pro korekci vidění, například s kontaktními čočkami nebo vnitroočními čočkami. Kromě toho je možno přístroje využít pro okamžité vyhodnocování optické kvality oka v průběhu operace napravující refrakční odchylky.

Předchozí popis usnadní odborníkům v tomto oboru využití vynálezu. Pro usnadnění pochopení některých specifických znaků přístroje podle vynálezu a jeho výhod jsou uvedeny následující příklady.

Příklad 1

Prostorový refraktometr pro měření očních povrchových charakteristických hodnot byl vyroben podle příkladného provedení zobrazeného na obr. 4. Šířka pozorovací apertury je 0,100 mm a přístrojem bylo sledováno lidské oko. Refraktometr dosahuje citlivosti nižší než 0,25 dioptrie.

Citlivost je definována jako dioptrická hodnota, při které je vizuálně zjistitelná změna odstínění zrcadlového obrazu, pozorovaného refraktometrém. Citlivost je tak stáno15 véna subjektivně vizuálním zastíněním v obrazu generovaného prostorovým refraktometrém při různých dioptrických nastaveních, to znamená při různých intenzitách světla. Nastavení výkonu se změní oproti tomu nastavení, při kterém je změna zastínění vizuálně rozeznatelná, na nastavení, při kterém již změna zastínění vizuálně pozorovatelná,není . Nejmenší rozdíl nastavení výkonů, při kterých je změna vizuálně pozorovatelná, se považuje za citlivost.

Výkon se nastaví pohybem zobrazovacího/pozorovací aperturové soustavy (montážní jednotky 51 z obr. 4) směrem k oku nebo naopak směrem od něj. Aby se nastavilo optické vyrovnání obrazu, pohybuje se pozorovací apertura ve směru kolmém na přímku proloženou kamerou a okem, přičemž kamera se udržuje na jednom místě. *’ u?

Příklad 2 >

Šířka pozorovací štěrbiny prostorového refraktometru z příkladu 1 byla zvětšena na 0,200 mm. Refraktometr produkoval citlivost při pozorování lidského oka kolem 0,25 dioptrie.

Příklad 3

Šířka pozorovací štěrbiny prostorového refraktometru z příkladu 1 byla zvětšena na 0,500 mm. Refraktometr měl citlivost při pozorování lidského oka kolem 0,50 dioptrie.

Příklad 4

Pozorovací štěrbina prostorového refraktometru byla změněna na břit. Refraktometr produkoval citlivost při pozorování lidského oka kolem 0,75 dioptrie.

Srovnávací příklad 5

Refraktometr z příkladu 1, mající pozorovací aperturu o šířce 0,100 mm, byl použit pro měření modelového oka (to znamená Schematic Eye, uvedeného v katalogu č. BC2174 z roku

1994, dodávaném firmou Bernell Corporation ze South Bendu v Indiáne, USA). Refraktometr měl při pozorování modelového oka citlivost kolem 0,75 dioptrie.

Srovnávací příklad 6

Refraktometr z příkladu 2, mající pozorovací aperturu o šířce 0,200 mm, byl použit pro měření modelového oka. Refraktometr měl citlivost menší než 0,1 dioptrie.

Srovnávací příklad 7

Refraktometr z příkladu 3, mající pozorovací aperturu o šířce 0.,500 mm, byl použit pro měření modelového oka. Refraktometr měl citlivost menší než 0,1 dioptrie.

Srovnávací příklad 8

Refraktometr z příkladu 4, mající pozorovací aperturu ve formě břitu, byl použit pro měření modelového oka. Refraktometr měl citlivost menší než 0,1 dioptrie.

V tabulce 1 jsou shrnuty výsledky příkladů 1 až 8.

Tabulka 1

Šířka štěrbiny

0,100 mm

0,200 mm

0,500 mm břit

Citlivost lidského oka <0,25 (v dioptriích Citlivost modelového oka <0,1 (v dioptriích)

0,25 <0,1

0,50 <0,1

0,75 <0,1

Příklady 5 až 8 ukazují, že se citlivost neměnila podstatněji se šířkou štěrbiny při pokusech na modelovém oku.

Naopak příklady 1 až 4 překvapivě ukazují, že zvětšování šířky štěrbiny vede k poklesu citlivosti prostorového refrakto17 metru pro lidské oko. U všech pozorování prováděných lidským okem také všechny šířky štěrbin dosahovaly lepší citlivost než při použití břítu.

Vynález byl v předchozím popisu natolik podrobně objasněn pomocí příkladů provedení, že odborník může využívat řešení podle vynálezu bez dalších zbytečných experimentů. Odborníkům je však také zřejmé, že popsaná výhodná příkladná provedení mohou být obměňována nebo modifikována, aniž by tyto úpravy byly mimo rámec vynálezu.

Claims (23)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro pozorování a/nebo měření rozložení refrakčních odchylek oka nebo refrakčních odchylek oka kombinovaného s pomůckou pro korekci viděni, vyznačuj ící se t í m , že obsahuje zdroj světla upravený pro produkování zdrojového světla, usměrněného na modifikační ústrojí zdrojového světla, umístěné v dráze světla mezi zdrojem světla a objektivovou čočkou, pro modifikaci zdrojového světla á pro vytvoření bodového nebo úzkého zdrojového paprsku světla, nasměrovaného na objektivovou čočku přijímající a propouštějící zdrojový paprsek světla ve směru k· druhému ústrojí pro modifikaci světla, umístěnému v dráze světla mezi objektivovou čočkou a pozorovacím otvorem, upraveným pro modifikaci pozorovacího světla a vytvoření bodového nebo úzkého zdrojového paprsku světla, směrovaného do pozorovacího otvoru, a ústrojí pro úpravu optického výkonu zařízení, přičemž zařízení je upraveno pro vytváření obrazu lidského oka, ve kterém jsou definovány oblasti s v podstatě rovnoměrnou refrakční odchylkou.
2. 2. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím, že ústrojí pro úpravu optického výkonu obsahuje montážní jednotku, pohyblivou vůči objektivové čočce a obsahující zdroj světla a první a druhé ústrojí pro modifikování světla, upevněné na pevné podpoře.
3. 3. Zařízení podle nároku l,vyznačující se tím, že ústrojí pro úpravu optického výkonu obsahuje soustavu vyměnitelných objektivových čoček.
4. 4. Zařízení podle nároku 1,vyznačuj ící se tím , že první a druhé ústrojí pro modifikaci světla je tvořeno aperturami.vybranými ze skupiny obsahující štěrbiny, otvory a břity.

   t
5. 5. Zařízení podle nároku 1,vyznačující se tím , že první a druhé ústrojí pro modifikaci světla je tvořeno úzkými štěrbinami.
6. 6. Zařízení podle nároku 5,vyznačující se tím , že úzké štěrbiny mají šířku menší než 0,2 mm.
7. 7. Zařízení podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že obsahuje ústrojí pro generování fixačního světla,, směrovaného k oku a vytvářejího světelný bod pro zaostření oka.
8. 8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující s e t í m , že obsahuje ústrojí pro superponování drah zdrojového -světla a fixačního světla.
9. 9. Zařízení podle nároku 8,vyznačuj ící se tím, že ústrojí pro superponování drah obou druhů světla obsahuje první a druhý dělič světla, přičemž první dělič světla je umístěn mezi prvním modifikačním ústrojím pro modifikaci světla a objektivovou čočkou a druhý dělič světla je umístěn mezi prvním děličem světla a objektivovou čočkou.
10. 10. Zařízení podle nároku 9,vyznačující se tím, že soustava pro usměrňování fixačního světla obsahuje druhý dělič světla, umístěný v dráze zdrojového světla, zdroj fixačního světla, fixační plochu, opatřenou průchozí aperturou a umístěnou mimo dráhu zdrojového světla a mezi fixačním světlem a zrcadlem, a zrcadlo umístěné mimo dráhu zdrojového světla a mezi fixační plochou a druhým děličem světla, přičemž zdroj fixačního světla je upraven pro přenos tohoto fixačního světla aperturou na zrcadlo a fixační světlo je schopno se odrážet od zrcadla na druhý dělič světla a odrážet se od druhého děliče světla do oka.

    »
11. 11. Zařízení podle nároku l,vyznačující se tím, že obsahuje zobrazovací jednotku pro přijímání a zobrazování pozorovacího světla.
12. 12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že zobrazovací jednotka obsahuje kameru napojenou na monitor upravený pro zobrazování obrazu světla odraženého v oku.
13. 13. Zařízení podle nároku ll,vyznačující se tím , že obsahuje videomagnetofon napojený na kameru pro přijímání signálu a zaznamenávání obrazů přiváděných z kamery.
14. 14. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje filtr upravený pro zachycování vybraných vlnových délek procházejícího světla, umístěný mezi zdroj světla a první modifikační ústrojí pro modifikaci světla.
15. 15. Zařízení podle nároku 14,vyznačuj ící se tím, že filtr je upraven pro propouštění světla o vlnové délce od asi 600 do 700 nm.
16. 16. Zařízení podle nároku 1,vyznačuj ící se tím, že vzdálenost mezi prvním ústrojím pro modifikaci světla a objektivovou čočkou je v podstatě rovna vzdálenosti mezi druhým ústrojím pro modifikaci světla a objektivovou čočkou.
17. 17. Zařízení podle nároku 16,vyznačuj ící se tím, že vzdálenost mezi prvním ústrojím pro modifikaci světla a objektivovou čočkou je od 50 mm do 250 mm.
18. 18. Zařízení podle nároku 1,vyznačuj ící se tím , že ústrojí pro úpravu výkonu obsahuje soustavu zaměnitelných objektiovových čoček s různým zvětšením.
19. 19. Způsob určování refrakční odchylky v oblasti oka nebo na oku kombinovaném s pomůckou pro korekci vidění, vyznačující se tím, že nejprve se vytvoří paprsek světla, jehož zdroj se vybere ze skupiny obsahující bodové zdroje a štěrbinové zdroje světla, světlo se usměrní do ojektivové čočky a do oka, kde se nechá dopadnout na sítnici a odrazí se zpět ven z oka a projde znovu objektivovou čočkou, odražené světlo se změní pohybem ústrojí pro modifikaci světla, opatřeného průchozí štěrbinou, probíhající podélně vzhledem k oku a tak vytvářející neutralizované pohledové pole, a určí se refrakční odchylka alespoň jedné oblasti oka, kterou světlo procházelo, přičemž určení odchylky je funkcí vzdálenosti, kterou světlo urazí z objektivové čočky do modifikačního ústrojí, a zvětšovacím výkonem objektivové čočky.
20. 20. Způsob podle nároku 19, vyznačující se tím , že se zajistí zdroj fixačního světla, nasměrovaného do oka, pro zaostření a fixování oka na zdroj fixačního světla.
21. 21. Zařízení pro pozorování a/nebo měření rozložení refrakčních odchylek oka nebo refrakčních odchylek oka kombinovaného s pomůckou pro korekci vidění, vyznačuj ící se t í m , že obsahuje zdroj světla upravený pro produkování zdrojového světla, usměrněného na modifikační ústrojí pro modifikaci zdrojového světla, umístěné v dráze světla mezi zdrojem světla a objektivovou čočkou, pro modifikaci zdrojového světla a pro vytvoření bodového nebo úzkého zdrojového paprsku světla, nasměrovaného na projekční čočku přijímající a propouštějící zdrojový paprsek světla směrem k pozorovanému předmětu, objektivovou čočku přijímající pozorovací světelný paprsek, vycházející z pozorovaného předmětu, a přenášející tento paprsek pozorovacího světla ve směru na druhé modifikační ústrojí, umístěné v dráze světla mezi objektivovou čočkou a pozorovacím vstupem, pro modifikaci pozorovacího světla a vytváření bodového nebo úzkého zdrojového paprsku světla, směrovaného do pozorovacího otvoru, a ústrojí pro měnění optického výkonu zařízení, přičemž zařízení je schopné produkovat obraz lidského oka, který definuje oblasti v podstatě rovnoměrné refrakční odchylky
22. 22. Zařízení podle nároku 21,vyznačuj ící se tím, že ústrojím pro modifikaci světla jsou štěrbiny.
23. 23. Zařízení podle nároku 22, v y z n a č u j í c í se tím, že štěrbiny mají šířku menší než 0,2 mm.