DE1191134B

DE1191134B - Improvement on ophthalmometers

Info

Publication number: DE1191134B
Application number: DEO9246A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Wilme
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1963-02-16
Filing date: 1963-02-16
Publication date: 1965-04-15

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

G02cG02c

Deutsche KL: 42 h-32/01 German KL: 42 h -32/01

Nummer: 1191134Number: 1191134

Aktenzeichen: O 9246IX a/42 hFile number: O 9246IX a / 42 h

Anmeldetag: 16. Februar 1963Filing date: February 16, 1963

Auslegetag: 15. April 1965Opening day: April 15, 1965

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung an Ophthalmometern, also an optischen Geräten, die dazu dienen, den Krümmungsradius der Hornhaut oder auch der Augenlinse des menschlichen oder tierischen Auges zu messen. Dazu ist es bekannt, zwei von weit entfernten Meßmarken kommende Lichtbündel, insbesondere aus Kollimatoren, unter einem gegebenen Winkel so auf das Auge zu richten, daß die beiden hinter der Hornhaut entstehenden virtuellen Bilder der Marken einen gut meßbaren Abstand aufweisen. Dieser Abstand ist nach elementaren optischen Regeln proportional dem Radius der Hornhaut; er wird dadurch gemessen, daß in einem Mikroskop mäßiger Vergrößerung durch Strahlenteilung zwei Bilder erzeugt werden, die gegeneinander meßbar verschoben und so zur Deckung gebracht werden, daß das linke Markenbild des einen Strahlenganges mit dem rechten des anderen zusammenfällt, also insgesamt drei Bilder gesehen werden können. Ein optisches Organ, das die Lage mindestens eines der Strahlengänge beeinflußt, wird dazu zweckmäßig gemäß einer Skala verschoben, die unmittelbar den Radius der Hornhaut anzeigt.The invention relates to an improvement on ophthalmometers, that is to say on optical devices that serve to measure the radius of curvature of the cornea or even the eye lens of the human or to measure animal eyes. For this purpose it is known to have two measuring marks coming from far away Light bundles, in particular from collimators, at a given angle so towards the eye ensure that the two virtual images of the marks created behind the cornea make one good have measurable distance. This distance is proportional according to elementary optical rules the radius of the cornea; it is measured by placing it in a microscope at moderate magnification two images are generated by beam splitting, which are shifted against each other and measurable be brought to coincide so that the left brand image of one beam path with the right of the other coincides, so a total of three images can be seen. An optical organ, that influences the position of at least one of the beam paths is expedient for this purpose according to a scale shifted, which immediately shows the radius of the cornea.

Es ist bekannt und unbedingt erforderlich, diese Anzeige unabhängig von Verschiebungen des auszumessenden Auges längs der optischen Achse zu machen. Bei bekannten Geräten geschieht das dadurch, daß sich die Einrichtung zum meßbaren Zusammenführen beider Strahlengänge im beobachterseitigen Brennpunkt eines abbildenden Systems befindet, während das untersuchte Auge zumindest annähernd im anderen Brennpunkt dieses Systems — meist eines Achromats — steht. Ein zweites System bildet sodann das Auge bzw. die an seiner Hornhaut entstehenden Reflexe in seinem beobachterseitigen Brennpunkt ab, der mit der Gesichtsfeldebene eines Okulars zusammenfällt. It is known and absolutely necessary to measure this display independently of shifts in the Make eye along the optical axis. With known devices this is done by that the device for the measurable merging of both beam paths is in the observer side Focal point of an imaging system is located, while the examined eye is at least approximately at the other focal point of this system - usually an achromatic - is. A second The system then forms the eye or the reflexes arising on its cornea in its observer side Focal point that coincides with the plane of the field of view of an eyepiece.

Dadurch wird das Gerät, von Auge zu Auge gemessen, aber sehr lang und der Patient der Reichweite des Untersuchenden entrückt.As a result, the device is measured from eye to eye, but very long and the patient is within reach removed from the investigator.

Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil und verringert gleichzeitig den mechanischen oder optischen Aufwand bekannter Vorschläge; entweder enthalten sie Kegelräder zum Drehen von Doppelkeilen oder eine sehr große Anzahl von optischen Mitteln, insbesondere den Strahlengang knickenden Prismen, die mehrfach verkittet sind und teildurchlässige Spiegel enthalten; sie sind sehr schwer genau genug herzustellen. soThe invention avoids this disadvantage and at the same time reduces the mechanical or optical Effort of known suggestions; they either contain bevel gears for turning double wedges or a very large number of optical means, in particular prisms that kink the beam path, which are cemented several times and contain partially transparent mirrors; they are very difficult to be accurate enough to manufacture. so

Die vorliegende Erfindung löst die Aufgabe ebenfalls durch die Abbildung zweier Achromate, wobei Verbesserung an OphthalmometernThe present invention also solves the problem by mapping two achromatic lenses, with Improvement on ophthalmometers

Anmelder:Applicant:

Optische Werke G. Rodenstock,Optical works G. Rodenstock,

München 5, Isartalstr. 39/43Munich 5, Isartalstr. 39/43

Als Erfinder benannt:
Karl-Heinz Wilme, DachauNamed as inventor:
Karl-Heinz Wilme, Dachau

das Lichtbündel durch rotationssymmetrische Aufteilung in zwei koinzidenzfähige Teile zerlegt wird, was erfindungsgemäß durch eine schräg zwischen untersuchtem Auge und Objektiv stehende spiegelnde Planfläche geschieht. Für das ausgespiegelte Teilbündel wird mindestens ein Teil des Objektivs wiederholt. Er ist mit einer zweiten spiegelnden Planfläche starr verbunden, die das ausgespiegelte Teilbündel achsparallel richtet, und kann mit ihr zur Einstellung auf Koinzidenz verschoben werden. Die Wiedervereinigung mit dem nicht abgelenkten Teil des Strahlenganges geschieht durch zwei parallel versetzende zusätzliche Planflächen, von denen eine einer Biplanplatte innerhalb des Objektivs angehört. Die Dicke dieser Platte und ihre Neigung zur Beobachtungsrichtung sind so abgestimmt, daß die durch sie herbeigeführte Strahlenversetzung dem halben Abstand der beiden Hornhautreflexe für mittlere Krümmungen entspricht.the light beam is split into two parts capable of coincidence by means of rotationally symmetrical division, what according to the invention by a specular standing obliquely between the examined eye and the lens Flat surface happens. At least a part of the objective is used for the reflected partial bundle repeated. It is rigidly connected to a second reflective plane surface, which is the one that is reflected out Partial bundle is aligned axially parallel, and can be shifted with it to adjust to coincidence. The reunification with the undeflected part of the beam path occurs through two parallel offset additional plane surfaces, one of which belongs to a biplane plate within the lens. The thickness of this plate and its inclination to the direction of observation are coordinated so that the the radiation displacement caused by them is half the distance between the two corneal reflexes for corresponds to mean curvatures.

Das Objektiv besteht zweckmäßig aus zwei gleichartigen Achromaten, die die Hornhaut im Maßstab 1:1 abbilden. Ihr gegenseitiger Abstand ist nur so groß, daß die schräge Planplatte Platz hat.The objective consists expediently of two similar achromatic lenses that scale the cornea Map 1: 1. Their mutual distance is only so great that the inclined plane plate has space.

Die Aufteilung des Bündels hinter dem untersuchten Auge kann durch eine den gesamten Strahlengang erfassende physikalische Teilung mit einem teildurchlässigen Spiegel vor sich gehen, aber auch durch einen Vollspiegel, der den zentralen Teil des Bündels erfaßt und seitlich, bevorzugt senkrecht zur optischen Achse des Gerätes, herauswirft, während der Rest des Bündels von gleichmäßig kreisringförmigem Querschnitt durch die beiden Achromate der Objektivanordnung hindurchtritt und das Bild der Hornhautreflexe in der Gesichtsfeldebene des Beobachtungsokulars erzeugt.The division of the bundle behind the examined eye can be made by the entire beam path Detecting physical division with a partially transparent mirror go ahead, but also by a full mirror that covers the central part of the bundle and laterally, preferably perpendicular to the optical axis of the device, ejects, while the rest of the bundle of uniformly circular Cross-section through the two achromatic lenses of the lens assembly and the image the corneal reflexes generated in the plane of the field of view of the observation eyepiece.

Das seitlich herausgespiegelte zentrale Bündel durchläuft beim praktisch ausgeführten Gerät einen ihm allein zugeordneten weiteren Achromat von derselben Brennweite wie die beiden besagten Achromate des Mikroskopobjektivs, wird sodann durch zwei rechtwinkelig-gleichschenkelige Prismen-wieder nach der optischen Achse des Gerätes zu gespiegelt und trifft auf die schräge, zwischen den AchromatenThe central bundle, which is reflected out to the side, runs through one in the practically designed device further achromats assigned to him alone and of the same focal length as the two said achromats of the microscope objective, is then replaced by two right-angled isosceles prisms mirrored according to the optical axis of the device and meets the inclined between the achromatic lenses

. . 509 539/182. . 509 539/182

des Objektivs angebrachte Planplatte, deren mittle rer Bezirk so voll verspiegelt ist, daß dieses vorher zentrale Bündel wiederum zentrales Bündel wird und dem Okular zugeworfen wird, während der Rand der Planplatte das Randbündel von kreisringfönnigem Querschnitt hindurchläßt. In der Gesichts feldebene des Okulars ist der geometrische Zustand des Bündels also der entsprechende wie auf der Objektseite. the lens attached plane plate, the middle district is so fully mirrored that this previously central bundle is in turn central bundle and is thrown to the eyepiece, while the edge of the plane plate lets through the edge bundle of circular fönnigem cross-section. In the visual field plane of the eyepiece, the geometric state of the bundle is therefore the same as on the object side.

Um der gestellten Bedingung zu genügen, daß die Messung unabhängig von einer axialen Verschiebung des Auges ist, muß dafür Sorge getragen werden, daß der Zentralstrahl sowohl des zentralen Bündels wie des Randbündels parallel zur Achse von je einem der Spiegelbilder der Hornhaut ausgehen müssen. Bei dem Randbündel, das das abbildende System ohne Auslenkung durchsetzt, geschieht das durch die vergleichsweise geringfügige, beschriebene Knickung. In order to satisfy the condition that the measurement is independent of an axial displacement of the eye, care must be taken that the central ray of both the central bundle and the edge bundle must extend parallel to the axis from one of the mirror images of the cornea. In the case of the edge bundle that penetrates the imaging system without deflection, this occurs through the comparatively slight, described buckling.

Bei dem zentralen, seitlich ausgespiegelten Bündel geschieht diese Versetzung der Achse des den anderen Reflex abbildenden Bündels in die Okularachse bei der Reflexion an dem dem Objektiv vorgesetzten schrägen Spiegel so, daß sie die optiscche Mitte des diesem Bündel zugeordneten Achromats trifft. Durch diese Vorkehrungen ist sichergestellt, daß bei einer Hornhaut mit normalem mittlerem Krümmungsradius die Bedingung der Parallelität der Zentralstrahlen erfüllt ist. Für abweichende Hornhautradien sind die auftretenden Abweichungen geringfügig. Um je einen der beiden Hornhautreflexe jeden Bündels zur Deckung zu bringen, wird der dem ausgespiegelten Kernstrahlengang zugeordnete Achromat einschließlich des ihm benachbarten Prismas längs der optischen Achse des Systems verschoben, was längs einer den Radius der Hornhaut anzeigenden Skala geschieht und nur wenig mechanischen Aufwand erfordert. In the case of the central, laterally reflected bundle, this displacement of the axis of the bundle imaging the other reflection into the ocular axis occurs during reflection at the oblique mirror in front of the objective so that it hits the optical center of the achromatic associated with this bundle. These precautions ensure that the condition of the parallelism of the central rays is met in the case of a cornea with a normal mean radius of curvature. The deviations that occur are minor for deviating corneal radii. In order to bring one of the two corneal reflexes of each bundle into congruence, the achromatic beam associated with the reflected core beam path, including the prism adjacent to it, is shifted along the optical axis of the system, which takes place along a scale indicating the radius of the cornea and requires little mechanical effort.

Es läßt sich zeigen, daß bei der Einstellung auf von der Norm abweichende Reflexabstände durch Verschieben des seitlichen Achromats und des ihm benachbarten Prismas längs der optischen Achse die optische Weglänge zwischen Hornhaut und diesem Achromat konstant bleibt, also die Scharfeinstellung nicht beeinträchtigt wird, die beispielsweise durch Verschieben des Okulars einschließlich der Gesichtsfeldblende von vornherein herbeigeführt werden kann. It can be shown that when adjusting to reflex distances that deviate from the norm by moving the lateral achromatic achromat and the prism adjacent to it along the optical axis, the optical path length between the cornea and this achromatic remains constant Moving the eyepiece including the field diaphragm can be brought about from the start.

Die gesamte Anordnung ist durch bekannte mechanische Mittel um die optische Achse drehbar, damit die Hornhautkrümmung in verschiedenen Hauptabschnitten gemessen werden kann. The entire arrangement is rotatable about the optical axis by known mechanical means so that the corneal curvature can be measured in different main sections.

In der Zeichnung ist ein Beispiel gemäß der Erfindung wiedergegeben worden.An example according to the invention has been shown in the drawing.

Auf die Hornhaut Il des Auges 1 werden zwei Lichtbündel geworfen, die von den Lichtquellen 2 ausgehen und die die Testmarken 3 durchleuchten, die ihrerseits über die Planspiegel 4 und die Hohlspiegel 5 im Unendlichen abgebildet werden. Diese Teile befinden sich über der optischen Achse 6 des gleich zu beschreibenden Beobachtungsgerätes·, die von den Spiegeln 5 nach dem Augel geworfenen Lichtbündel werden Über die Rhombusprismen 7 oder entsprechende Spiegelanordnungen so versetzt, daß die Strahlenbündel längs der Achse 6 das Auge treffen. Die Spiegelbilder 12 und 13 werden durch die achromatischen Linsen 14 und 15 in der Blendenebene 16 des Okulars 17 abgebildet und dem Auge 18 des Beobachters sichtbar gemacht. Ein Körper 19 aus Glas oder anderem Werkstoff trägt einen Oberflächenspiegel 20; dieser wirft den Kernteil des Beobachi ungsstrahlenganges durch den Achromat 21 und die Prismen 22 und 23 nach einer Planplatte 24, deren mittlerer Teil eine Verspiegelung 25 trägt, so daß der ausgespiegelte Strahlengang wieder die optische Achse 6 symmetrisch umgibt. Der Randteil des Strahlenbündels passiert die Achromate 14 und 15 ohne Richtungsänderung. Two bundles of light are thrown onto the cornea II of the eye 1, which emanate from the light sources 2 and which shine through the test marks 3, which in turn are imaged at infinity via the plane mirror 4 and the concave mirror 5. These parts are located above the optical axis 6 of the observation device to be described soon, the light bundles thrown by the mirrors 5 towards the eye are offset by the rhombus prisms 7 or corresponding mirror arrangements so that the beam bundles along the axis 6 hit the eye. The mirror images 12 and 13 are imaged by the achromatic lenses 14 and 15 in the diaphragm 16 of the eyepiece 17 and made visible to the eye 18 of the observer. A body 19 made of glass or other material carries a surface mirror 20; this throws the core part of the observation beam path through the achromatic 21 and the prisms 22 and 23 after a plane plate 24, the central part of which carries a mirror coating 25 so that the reflected beam path again surrounds the optical axis 6 symmetrically. The edge part of the beam passes the achromats 14 and 15 without changing direction.

Die Platte 24 ist hinsichtlich ihrer Dicke so bemessen, daß der der optischen Achse 6 entsprechende Strahl 61 achsenparallel von dem Hornhautreflex 13 herzukommen scheint, während der vom Reflexbild 12 achsenparallel ausgehende Strahl die Spiegelfläche 20 so passiert, daß er optische Achse des Achromats 21 ist. Der Achromat 21 und das Prisma 22 sind mechanisch fest miteinander verbunden und können längs einer nicht gezeichneten Skala so verschoben werden, daß unmittelbar der Abstand der Reflexe 12 und 13 oder, besser, der Krümmungsradius der Hornhaut 11 abgelesen werden kann.The thickness of the plate 24 is such that the beam 61 corresponding to the optical axis 6 appears to come axially parallel from the corneal reflex 13, while the beam emanating from the reflex image 12 axially parallel passes the mirror surface 20 so that it is the optical axis of the achromatic 21. The achromatic 21 and the prism 22 are mechanically firmly connected to one another and can be shifted along a scale (not shown) so that the distance between the reflections 12 and 13 or, better, the radius of curvature of the cornea 11 can be read off directly.

Claims

Patent claims:

1. Ophthalmometer for measuring the corneal curvature by determining the distance between two reflex images that originate from two bundles incident at a fixed angle, by means of coincidence, whereby the reflex images are imaged by a two-part microscope objective in an eyepiece and the light bundle is split rotationally symmetrically into two parts capable of coincidence, characterized in that this decomposition is done by lateral reflection with a plane surface (20) inclined between the eye to be examined (1) and the objective (14, 15), that at least a part of the objective is repeated for this reflected beam Part (21) with a deflecting, the beam path to the device axis (6) parallel mirroring plane surface (22) can be pushed together along this axis to adjust to coincidence ver and that the reunification of the laterally reflected with the undeflected part of the beam path by two parallel offset Reflective plane surfaces (23, 25) happens, one of which is on a plane plate (24) within the objective, the thickness and angle of which are matched to the direction of observation so that the radiation displacement caused by them corresponds to half the distance between the two corneal reflections with average corneal curvature .

2. Ophthalmometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikroskopobjektiv aus Fernrohrachromaten (14, 15, 21) mit dazwischenliegendem parallelem Strahlengang besteht und der dem Okular benachbarte Achromat beiden Teilstrahlengängen gemeinsam ist.2. Ophthalmometer according to claim 1, characterized in that the microscope objective consists of telescopic achromatic lenses (14, 15, 21) with an intermediate parallel beam path and the achromatic lens adjacent to the eyepiece is common to both partial beam paths.

Considered publications: German Patent Specifications Nos. 937443, 937 562; German interpretative document No. 1143 648.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings