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Vorrichtung zum Ausrichten des Auges in Augenuntersuchungsgeräten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten des Auges in Augenuntersuchungsgeräten,
wie z. B. Perimeter, Optodynamometer, Konvergentiometer, oder Geräte zum Messen
der Tiefenwahrnehmung.
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Bei vielen in der Augenheilkunde durchzuführenden Messungen ist es
wichtig, den Augapfel einzustellen und seine Stellung zu bestimmen. Die Stellung
des Augapfels wurde bisher dadurch bestimmt, daß bei stillgehaltenem Kopf ein Punkt
zu fixieren war.
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Eine Bewegung des Augapfels konnte dabei nicht verhindert werden,
selbst wenn eine Kinnstütze od. dgl. verwendet wurde.
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Zur Gesichtsfeldbestimmung wurden bisher die Perimeter von Förster
und Bierrum verwendet.
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Bei Förster sind die sphärische Scheibe und der Hilfsbogen nach Gesichtswinkeln
graduiert, wobei - ein angenommener Knotenpunkt des Auges sich in ihrem Zentrum
befindet. Auch bei B j er rum ist die Platte nach Gesichtswinkeln unterteilt. Bei
solchen Messungen kann aber der wirkliche Verformungszustand des Fundus, wie Lage,
Form und Größe, nicht richtig wiedergegeben werden.
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Die Messungen zur Ermittlung des Blickfeldes, das durch Bewegen eines
Auges bei stillgehaltenem Kopf direkt gesehen werden kann, wurden gewöhnlich mit
dem Perimeter vorgenommen.
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Das Messen des Nahpunktes zwecks Bestimmung der Akkommodationsfähigkeit
des Auges wurde in der Weise vorgenommen, daß die Entfernung bis zu einem sichtbaren
Objekt von dem unteren Rand der Augenhöhle oder dem Scheitelpunkt der Hornhaut aus
gemessen wurde. Eine solche Messung des Nahpunktes ist ungenau.
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Bei der Prüfung der konvergierenden Funktion der Augen, wobei die
Sehlinien der Augen nach einem von den Augen fixierten Gegenstand konvergieren,
wird der nächstliegende Konvergenzpunkt bestimmt.
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In diesem Fall müßte, theoretisch, die Entfernung von dem Rotationspunkt
des Auges aus gemessen werden, jedoch wurde mangels einer entsprechenden Vorrichtung
die Messung der Einfachheit halber von dem Scheitelpunkt der Hornhaut aus vorgenommen.
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Die bisher übliche Messung des Fixiennahpunktes ist daher ebenfalls
ungenau.
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Bei der Prüfung der stereoskopischen Sicht der Augen wird die Schärfe
der Tiefenwahrnehmung, d. h. also die Summe der Gesichtswinkel beider Augen für
die kleinste wahrnehmbare Tiefe, gemessen. Die hierfür üblichen Messungen zeigen
jedoch ähnliche Mängel wie die vorgenannten.
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Alle vorerwähnten Messungen sind ungenau, da
sie die Stellung des
Augapfels nur annähernd bestimmen.
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Durch die Erfindung sollen die vorerwähnten Mängel beseitigt und
die Ausrichtung auf eine sehr einfache, schnelle und genaue Weise erreicht werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß mehrere gleichartige Teile mit einem
vorbestimmten Abstand parallel hintereinander angeordnet sind und daß ihre Größen
zueinander sich so verhalten, wie ihre Abstände vom Knotenpunkt des Auges. Die gleichartigen
Teile bilden vornehmlich einen hohlen Kegelstumpf.
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Erfindungsgemäß kann der hohle Kegelstumpf in einem Perimeter, Optodynamometer,
Konvergentiometer und zum Messen der Tiefenwahrnehmung verwendet werden.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung wird auf die Zeichnungen verwiesen,
in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigt Fig. 1 eine
schematische Darstellung des Grundprinzips, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
des Augeneinstellers, Fig. 3 die Seitenansicht eines Perimeters, Fig. 4 eine Draufsicht,
-Fig. 5 eine schematische Darstellung des Perimeterprinzips,
Fig.
6 eine schematische Darstellung des Prinzips eines Campimeters, Fig. 7 eine schematische
Darstellung des Prinzips eines Fixationsperimeters, Fig. 8 eine Seitenansicht eines
Optodynamometers, Fig. 9 eine Draufsicht, Fig. 10 eine Draufsicht auf einen Konvergentiometer,
Fig. 11 eine schematische Darstellung des Konvergentiometerprinzips, Fig. 12 eine
Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Messen der Tiefenwahrnehmung und Fig. 13 eine
schematische Darstellung des Prinzips der Tiefenwahrnehmungsmeßvorrichtung.
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Wenn ein Fempunkt durch einen vor dem Auge befindlichen HohlzylinderAA'B'B
betrachtet wird (Fig. 1), so erblickt das Auge den Kreis der hinteren Öffnung B
B' innerhalb des Kreises der vorderen Öffnung AA', es werden also zwei konzentrische
Kreise gesehen. Wird nun die vordere Öffnung A A' allmählich verengt, dann decken
sich schließlich die beiden konzentrischen Kreise und werden als ein Kreis gesehen.
Der Gesichtswinkel zwischen den Punkten C C' ist dann gleich dem Gesichtswinkel
zwischen den Punkten BB'. Da nun der Stumpfkegel CC'B'B als ein Kreis gesehen wird,
liegen die Punkte BC und der Knotenpunkt N des Auges bzw. die PunkteB'C' und der
Knotenpunkt N auf denselben geraden Linien. Infolgedessen sind die Dreiecke NCC'
und NBB' einander ähnlich, und ND/ NF ist gleich C C'/B B', wobei die Punkte D und
F Mittelpunkte von AA' und BB' sind.
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Wird also ein Fernpunkt durch den vor dem Auge befindlichen hohlen
Stumpfkegegl CC'B 'B gesehen und ist CCt/BB' gleich ND /NF, so wird dieser hohle
Stumpfkegel vor dem Auge als ein Kreis gesehen. Das Auge ist dann richtig eingestellt
und fixiert.
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Diese Einstellung des Augapfels und seine Fixierung ist so einfach,
schnell und genau auszuführen. daß sie wenig Mühe erfordert. Die Vorrichtung kann
in Verbindung mit einem Perimeter und anderen Augenprüfapparaten angewendet werden.
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Ein mit der erfiuldungsgemäßen Vorrichtung ausgeriisteter Perimeter
wird nunmehr unter Hinweis auf die Fig. 3, 4 und 5 der Zeichnungen im einzelnen
beschrieben.
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An dem oberen Ende eines auf einer Grundplatte 1 befestigten Ständers
2 ist ein zylinderförmiger Tragzapfen 3 horizontal angeordnet. Der Zapfen 3 ist
innen als hohler Stumpfkegel 10 ausgebildet, daß das Radienverhältnis der vorderen
und hinteren Öffnung dem Verhältnis der Entfernungen von dem Knotenpunkt des Auges
bis zu diesen Öffnungen entspricht. Eine sphärische Scheibe 4 ist an der inneren
Stirnseite des Zapfens 3 befestigt. Hinter der Scheibe 4 ist ein Hilfsbogen 5 drehbar
angeordnet, der den gleichen Krümmungsradius wie die sphärische Scheibe 4 besitzt.
Eine obere Platte 7 ist auf einer auf der Grundplatte 1 befestigten Bodenplatte
6 verschiebbar und kann vermittels einer an der Bodenplatte 6 befestigten Zahnstange
8 und eines auf der oberen Platte 7 befestigten, einen Drehknopf 9 aufweisenden
Ritzels 10 nach rechts und links bewegt werden. Auf der oberen Platte 7 ist ferner
ein Tragrohr 11 mit einem drehbaren Gewindering 12 angeordnet, der mit einer eine
Kinnstütze 13 tragenden Schraubspindel 14 zusammenarbeitet. In das Trag-
rohr 11
ist eine Sperrschraube 15 geschraubt, die mit ihrer Spitze in eine in dem Gewindeschaft
vorgesehene Längsnut 16 greift. Eine Stirnstütze 17 ist vermittels eines Zapfens
19 an einem Ring 18 angelenkt, der auf dem Tragrohr 11 vertikal verstellbar ist.
Die Neigung der Stirnstütze 17 kann vermittels einer Stellschraube 20 eingestellt
werden.
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Der Hilfsbogen 5 mit dem hohlen Stumpfkegel in der Mitte der sphärischen
Scheibe 4 ist in der Weise angeordnet, daß er mit der Innenfläche der Scheibe 4
koinzidiert. Ist L die Länge des hohlen Stumpfkegels, R der Radius der sphärischen
Scheibe, r der Radius des Augapfels, d die Entfernung zwischen der Mitte des Augapfels
und dem Knotenpunkt N und Rlr gleich K, so ist, wenn der Knotenpunkt des Auges mit
der Spitze des Kegelstumpfes zusammenfällt, das Radienverhältnis der vorderen und
der hinteren Öffnung des hohlen Stumpfkegels = (dK 5 R)l(dK + R + L); denn aus der
Ähnlichkeit der Dreiecke O N E und O'NM ergibt sich für den Abstand NO' die Größe
dK. Augapfel und Perimeterbogen stehen dann im Verhältnis der Ähnlichkeit. In Fig.
5 ist dieses Verhältnis dargestellt, wobei 0 der Mittelpunkt des zu prüfenden Augapfels,
N sein Knotenpunkt und 0' der Mittelpunkt der die Scheibe des Perimeters enthaltenden
Kugelfiäche ist.
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Wenn mit dem Perimeter z. B; das Gesichtsfeld des rechten Auges gemessen
werden soll, wird der Kopf von der Kinnstütze 13 und der Stirnstütze 17 gestützt,
und der Drehknopf 9 wird in der Weise betätigt, daß das rechte Auge einen Fernpunkt
durch den in der Mitte der sphärisch geschliffenen Scheibe 4 befindlichen hohlen
Stumpfkegel sehen kann, während die Höhe des rechten Auges vermittels des Gewinderinges
12 so eingestellt wird, daß sie der Höhe des hohlen Stumpfkegels entspricht. Daraufhin
wird die Neigung des Kopfes und damit die Stellung des Augapfels vermittels der
Stellschraube 20 so weit verändert, bis die beiden Öffnungen des hohlen Stumpfkegels
als ein einziger Kreis gesehen werden.
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Das Gesichtsfeld kann nun in der üblichen Weise durch Bewegen einer
Marke an dem Hilfsbogen 5 geprüft werden.
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Das Campimeter (Fig. 6) besitzt statt der Scheibe und des Bogens
des Perimeters eine Platte 4'. Der Fundus und die mit der Platte 4' in Kontakt befindliche
Kugelfläche befinden sich stets im Sihnlichkeitsverhältnis, wobei, wie bei dem Perimeter,
der Knotenpunkt des Auges das Zentrum der Ähnlichkeit ist.
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Daher stellt auch die Gradteilung auf der Platte, die der von dem
Knotenpunkt auf die Platte projizierten Einteilung der Kugelíläche entspricht, das
ähnlich keitsverhältnis dar. Somit kann auch der wahre Zustand des Fundus, d. h.
seine Lage, Form und Größte. durch Messen genau bestimmt werden.
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Bei dem Fixationsperimeter (Fig. 7) ist in der Mitte der sphärischen
Scheibe ein hohler Stumpfkegel angeordnet, in welchem der Radius der vorderen Öffnung
zu dem der hinteren Öffnung im Verhältnis (R - d) 1 (R - d + L) steht, wobei R der
Radius der Einstellscheibe des Fixationsperimeters, d der Abstand zwischen dem Rotationspunkt
und dem Knotenpunkt des zu prüfenden Auges und L die Entfernung zwischen der vorderen
und der hinteren Öffnung des Stumpfkegels ist. Der Rotationspunkt des zu prüfenden
Auges koinzidiert mit dem Mittelpunkt des Fixationsperimeters. Auf diese Weise kann
der Bereich, der bei Bewegung des Augapfels um den
Rotationspunkt
als Zentrum unmittelbar gesehen werden kann, durch Messen genau bestimmt werden.
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Das Optodynamometer (Fig. 8 und 9) besteht im wesentlichen aus einem
Augeneinsteller 101, einer Prüfvorrichtung 102, einer Skala 103 und einer Kopfstützvorrichtung
104, die sämtlich auf einem Rahmen 105 angeordnet sind. Der Augeneinsteller all01
besitzt ein Unterteil 111, das auf einem Querstück 151 am hinteren Ende des Rahmens
105 angeordnet ist. Auf dem Querstück 151 ist ein Teil 112 gleitbar angeordnet,
so daß es vermittels einer Schraubspindel 113 gegenüber der Pupille nach rechts
und links bewegt werden kann. An dem verschiebbaren Teil 112 ist vermittels eines
Tragarmes 115 ein hohler Stumpfkegel 114 befestigt. Die Prüfvorrichtung 102 besteht
aus einer Visiermarke 121, die an einer aufrecht stehenden Stange 123 einer Gleitplatte
122 angeordnet ist. An einem Vorsprung 124 der Gleitplatte 122 ist eine Schnur 125
befestigt, vermittels welcher die Gleitplatte auf der oberen Fläche des Rahmens
105 vor- und zurückbewegt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Schnur 125 um eine
mit einer Handkurbel 126 versehene vordere Rolle 127 und eine hintere Rolle 128
geführt. An der Seite der Gleitplatte 122 ist ein Zeiger 129 vorgesehen, so daß
die jeweilige Stellung der Visiermarke 121 auf der Skala 103 abgelesen werden kann.
Die Skala zeigt dabei die Entfernung von dem Scheitelpunkt des hohlen Stumpfkegels
114 zu der Visiermarke 121 an. Die Kopfstützvorrichtung 104 wird von einer Gleitplatte
142 getragen, die in einer an dem unteren Teil 152 des Rahmens 105 befestigten Bodenplatte
141 verschiebbar gelagert ist. Ein an der Gleitplatte 142 angeordnetes und mit einem
Knopf 144 versehenes Ritzel 145 steht mit einer an der Bodenplatte 141 befestigten
Zahnstange 143 im Eingriff, so daß die Gleitplatte 142 vor- und zurückbewegt werden
kann.
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Auf der Gleitplatte 142 ist ein rohrförmiger Halter 146 befestigt,
in dem eine die Kinnstütze 148 tragende Schraubspindel 149 angeordnet ist, die mit
einem an dem rohrförmigen Halter 146 drehbaren Gewindering 147 im Eingriff steht,
während das vordere Ende einer an dem rohrförmigen Halter 146 angeordneten Sperrschraube
161 in eine in der Schraubspindel 149 vorgesehene Längsnut 162 eingreift, so daß
die Kinnstütze 148 in der Höhe verstellt werden kann. Eine Stirnstütze 163 wird
von Stangen 165 getragen, die an dem rechten und linken Ende eines auf dem Gewindering
147 abgestützten Querstückes 164 angeordnet sind, wobei das rechte und das linke
Ende des Querstückes 164 in Führungen 166 gleiten kann. Glasrahmen 167 sind vermittels
einer von einem an der Stirnstütze 163 befestigten Halter 168 getragene Querstange
169 derart verschiebbar angeordnet, daß sie entsprechend der Pupillenstellung sowohl
vorwärts und rückwärts als auch nach rechts und links verstellt werden können.
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Wenn nun beispielsweise der Nahpunkt des rechten Auges ermittelt
werden soll, wobei der Kopf von der Kinnstütze 148 und der Stirnstütze 163 gestützt
wird, so wird zunächst der linke Glasrahmen 167 verdeckt, während der rechte Glasrahmen
und der hohle Stumpfkegel 114 in die richtige Lage gegenüber dem zu prüfenden Auge
gebracht werden. Nun wird der Kopf vermittels des Knopfes 114 so weit vor- bzw.
zurückbewegt, bis der hohle Stumpfkegel 114 als ein Kreis gesehen wird. Wie in Fig.
1 dargestellt ist, werden jetzt die vordere und die hintere Öffnung des
hohlen Stumpfkegels
C C' B'B unter dem gleichen Gesichtswinkel gesehen, und der Scheitel N des Kegels
NBB' ist der Knotenpunkt des Auges. Wird nun die Visiermarke 121 durch Drehen der
Kurbel 126 in ihre dem Auge am nächsten liegende sichtbare Stellung gebracht, so
kann die Entfernung zwischen dem Knotenpunkt und dem Nahpunkt vermittels des von
dem Zeiger 129 angezeigten Skalengrades gemessen werden. Bei Weitsichtigkeit erfolgt
das Messen durch Einsetzen von Linsen in die Glasrahmen 167. Soll der Nahpunkt des
linken Auges ermittelt werden, so wird natürlich das rechte Auge durch den rechten
Glas rahmen 167 verdeckt, während die Messung als solche in der eben geschilderten
Weise vorgenommen wird.
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Das Konvergentiometer (Fig. 10 und 11) ist dem eben beschriebenen
Optodynamometer im Aufbau ähnlich. Der Unterschied liegt im wesentlichen darin,
daß jetzt für beide Augen nur eine in der mittleren Gesichtsebene bewegliche Visiermarke
121 vorhanden ist, und die Skala 103 die Summe aus der Entfernung der Visiermarke
von dem Scheitel K des Kegels 114 und der Entfernung zwischen dem Knotenpunkt und
dem Rotationspunkt des zu prüfenden Auges anzeigt. Wenn der Knotenpunkt des Auges
mit dem Scheitel K des Kegels 114 zusammenfällt, ist es mit Hilfe dieses Konvergentiometers
möglich, die Entfernung von dem Rotationspunkt zu dem Konvergenznahpunkt auf einfache
Weise schnell und genau zu messen.
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Schließlich soll noch das in Fig. 12 und 13 dargestellte Gerät zur
Messung der Tiefenwahrnehmung beschrieben werden.
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Die den bisher beschriebenen Vorrichtungen im Aufbau ähnliche Vorrichtung
zum Messen der Tiefenwahrnehmung weist an Stelle der Prüfvorrichtung 102 eine aus
drei aufrecht stehenden Stangen 121 a, 121 b und 121 c bestehende Einrichtung auf,
von denen die Stange 121 c auf einer mit einer Skala 103 versehenen Mittelschiene
120 verschiebbar ist und längs der Mittelschiene 120 durch eine an dieser befestigten
Schnur 125 bewegt werden kann. Die Skala 103 ist so eingestellt, daß sie die Summe
aus der Entfernung der Stange 121 c von dem Scheitel K des Kegels 114 und der Entfernung
zwischen dem Knotenpunkt und dem Rotationspunkt des zu prüfenden Auges anzeigt.
Wenn in Fig. 13 2d' der Pupillenabstand ist, so ist P die Entfernung von der Grundlinie
zu dem vordersten Punkt, an dem die Einrichtung 121 a bis 121 c in einer Linie wahrgenommen
werden kann, und e ist die Tiefenwahrnehmungsdifferenz, wobei die Schärfe der Tiefenwahrnehmung
2 a = 2d' ei e/p2 ist. Auf diese Weise kann die Tiefenwahrnehmung theoretisch und
genau bestimmt werden, da die Entfernung P genau gemessen wird.