DE1225412B

DE1225412B - Motorized ophthalmometer

Info

Publication number: DE1225412B
Application number: DEO10246A
Authority: DE
Inventors: Otwald Teichner; Gerhard Strauss
Original assignee: Optische Werke G Rodenstock
Current assignee: Optische Werke G Rodenstock
Priority date: 1964-07-09
Filing date: 1964-07-09
Publication date: 1966-09-22

Description

Ophthalmometer mit motorischem Antrieb Die Erfindung bezieht sich auf Ophthalmometer, also auf Geräte zur Messung des Hornhautkrümmungsradius in verschiedenen Hauptschnitten, und betrifft eine wesentliche Verbesserung, die nicht nur die Geschwindigkeit und Bequemlichkeit des Arbeitens, sondern auch die Sicherheit der Ergebnisse erheblich steigert.Motorized Ophthalmometer The invention relates to on ophthalmometers, i.e. on devices for measuring the corneal curvature radius in different Major cuts, and affects a major improvement that is not just speed and convenience of work, but also the security of the results significantly increases.

Bekanntlich enthält ein Ophthalmometer zwei Lichtquellen, die je ein Spiegelbild auf der Hornhaut entwerfen. Der Beobachtungsstrahlengang wird so aufgeteilt, daß beide Spiegelbilder zweimal erscheinen; je eines von jeder Lichtquelle wird sodann durch inneren Abgleich zur Deckung gebracht, so daß dem Beobachter nur drei in einer Geraden liegende Licht punkte erscheinen. Der Betrag dieses inneren Abgleichs, also der gegenseitigen Verschiebung der beiden erzeugten Bilder, ist ein Maß für die Hornhautkrümmung. Sie ist im allgemeinen nicht in allen Meridianen gleich; die Hornhaut ist also etwa als ellipsoidisch gekrümmt vorauszusetzen. Infolgedessen liegen die vier Reflexe im allgemeinen nicht in einer Geraden. Das ist nur dann der Fall, und zwei von ihnen können somit nur dann zur Deckung gebracht werden, wenn das Gerät um seine optische Achse, die mit der Blickrichtung des untersuchten Auges zusammenfällt, so gedreht wird, daß die Meßebene des Gerätes mit dem Meridian maximaler oder minimaler Krümmung der Hornhaut zusammenfällt. Daran ändert sich in erster Ordnung nichts, wenn die Meß- bzw. Beobachtungsebene des Gerätes nicht durch die Augenachse geht. Es ist aber möglich, das Gerät so senkrecht zur Meßebene zu verschieben, daß die Achse des untersuchten, durch Beobachten eines Fixationsobjektes festgelegten Auges in diese Ebene fällt. Dann erscheint die Bildreihe in der Mitte des Gesichtsfeldes. As is known, an ophthalmometer contains two light sources, each design a reflection on the cornea. The observation beam path will be like this split so that both mirror images appear twice; one from each light source is then brought into congruence by internal adjustment, so that the observer only three light points lying in a straight line appear. The amount of this inner Adjustment, i.e. the mutual displacement of the two generated images, is a measure of the corneal curvature. It is generally not in all meridians same; the cornea is therefore assumed to be roughly ellipsoidally curved. Consequently the four reflexes are generally not in a straight line. That's only then the case, and two of them can therefore only be brought into congruence if when the device is about its optical axis, which is with the direction of view of the examined Eye coincides, is rotated so that the measuring plane of the device with the meridian maximum or minimum curvature of the cornea coincides. That changes in the first order nothing if the measuring or observation plane of the device is not goes through the eye axis. But it is possible to have the device perpendicular to the measuring plane to move that the axis of the examined, by observing an object of fixation fixed eye falls into this plane. Then the row of images appears in the middle of the field of view.

Es sind also Einrichtungen zum Drehen des Gerätes um die optische Achse und zum Verschieben senkrecht zur Meßebene erforderlich. Sie können mechanischer Art sein, aber auch optischer Natur, indem zwischen untersuchtem Auge und Gerät ein bildseitenvertauschendes, geradsichtiges Prisma für die Drehung und ein variabler Keil für die Verschiebung angebracht wird. So there are devices for rotating the device around the optical Axis and required for moving perpendicular to the measuring plane. You can be more mechanical Be kind, but also optical in nature, in that between the examined eye and the device a rectilinear prism that reverses the image side for rotation and a variable one Wedge is attached for the shift.

Erst wenn diese mechanischen Einstellungen geschehen sind, können die beiden in Frage kommenden Reflexbilder durch inneren Abgleich des Gerätes zur Deckung gebracht und an einer Skala der Radius der Hornhaut oder eine ihr entsprechende Größe abgelesen werden. Dieses Verfahren muß für den senkrecht zur ersten Meßeinstellung stehenden Hauptschnitt der Hornhaut wiederholt werden, um ein vollständiges Bild ihrer Krümmungen zu erhalten; dazu muß das Gerät um die optische Achse, die mit der Blickrichtung des untersuchten Auges zusammenfällt, um 900 gedreht werden. Gegebenenfalls verlangt eine unstetig gekrümmte Hornhaut auch noch Messungen in anderen Hauptschnitten. Only when these mechanical adjustments have been made can the two reflective images in question by internal comparison of the device Coincidence and on a scale the radius of the cornea or a corresponding one Size can be read. This procedure must be used for the perpendicular to the first measurement setting standing main incision of the cornea can be repeated to obtain a complete picture to preserve their curvatures; to do this, the device must be around the optical axis, which is with the line of sight of the examined eye coincides, can be rotated by 900. Possibly An irregularly curved cornea also requires measurements in other main sections.

Die vorliegende Erfindung geht von einem Gerät aus, bei dem die wichtigsten Bewegungen motorisiert sind, nämlich die Verschiebung senkrecht zur Meßebene, der innere Abgleich und die Drehung um die optische Achse, und die Motoren dieser Bewegungen durch lichtempfindliche Organe gesteuert werden, wobei zusätzlich eine visuelle Kontrolle zweckmäßig ist, etwa durch einen Teil des Strahlenganges, den ein teildurchlässiger Spiegel seitlich in ein Okular wirft. The present invention is based on a device in which the most important Movements are motorized, namely the displacement perpendicular to the measuring plane, the internal alignment and the rotation around the optical axis, and the motors of these movements controlled by light-sensitive organs, with an additional visual Control is useful, for example through a part of the beam path that is partially transparent Throws mirror sideways into an eyepiece.

Die Dreheinstellung des Gerätes um die Blickrichtung als Achse hat, wie beschrieben, zum Ziel, daß alle vier Reflexbilder in einer Geraden liegen; die Verstellung senkrecht zu ihrer Ebene bringt diese Lichtpunktreihe in die Mitte des Gesichtsfeldes. Erfindungsgemäß ist nun bei einem solchen Gerät das Gesichtsfeld in zwei Hälften geteilt, in denen je ein lichtempfindliches Organ im Abstand voneinander und mindestens annähernd in der Einstellebene angeordnet ist, welche Organe einen Motor zur Verschiebung des Ophthalmometers senkrecht zur Meßebene und einen weiteren Motor zur Drehung des Ophthalmometers um seine optische Achse steuern, wobei weiterhin zwischen diesen Organen nahe der Mitte des Gesichtsfeldes zwei weitere lichtempfindliche Organe angeordnet sind, die zwei weitere Motoren steuern, von denen der eine je nach dem Intensitätsverhältnis der Bestrahlung dieser Organe den Innenabgleich des Ophthalmometers herbeiführt und der andere gegebenenfalls das Gerät in der Meßebene seitlich verschiebt oder schwenkt. The rotation setting of the device around the viewing direction is the axis, as described, with the aim that all four reflex images lie in a straight line; the Adjustment perpendicular to its plane brings this row of light points to the center of the Field of view. According to the invention, the field of view is now in such a device divided into two halves, each with a light-sensitive organ at a distance from each other and is arranged at least approximately in the setting level, which organs a Motor for moving the ophthalmometer perpendicular to the measuring plane and another Control motor to rotate the ophthalmometer around its optical axis, while continuing between these organs near the center of the visual field two more light-sensitive ones Organs are arranged that control two other motors, one of which is each according to the intensity ratio of the irradiation of these organs the internal balance of the Ophthalmometer brings about and the other possibly the device in the measuring plane shifts or swivels sideways.

Die großflächigen Fotoelemente können durch Feldlinsen ersetzt werden, die die gleiche Gestalt auf- weisen und die die Eintrittspupille des Gerätes auf lichtempfindlichen Organen kleinen Ausmaßes abbilden, z. B. auf Widerstandszellen. The large-area photo elements can be replaced by field lenses, which have the same shape point and which the entrance pupil of the device on small-scale photosensitive organs, e.g. B. on Resistance cells.

Um die bewegten Massen klein zu halten, können die Dreh- und Verschiebebewegungen des Gerätes, wie bereits angedeutet, durch die Veränderung variierbarer Prismen ersetzt werden. An die Stelle der veränderbaren Prismen können auch Spiegel treten, die um- geringe Beträge gekippt werden. Gegebenenfalls ist es möglich, diese Spiegel so aufzuhängen, daß sie durch die Fotoelementströme selbst unmittelbar oder nach vergleichsweise geringfügiger Verstärkung gedreht werden können, da hierbei die zu bewegenden Massen gering sind und die Einstellgeschwindigkeit sehr groß wird. In order to keep the moving masses small, the rotating and sliding movements of the device, as already indicated, by changing variable prisms be replaced. The changeable prisms can also be replaced by mirrors, which are overturned by small amounts. If necessary, it is possible to use these mirrors hang so that they are through the photo element currents themselves immediately or after comparatively slight gain can be rotated, since this is the The masses to be moved are small and the setting speed is very high.

Ein derart automatisiertes Gerät kann mit einer Registriereinrichtung versehen werden, die gegebenenfalls durch den Stillstand aller Motoren in Gang gesetzt wird. Danach kann erfindungsgemäß das Gerät, durch die vollzogene Registrierung veranlaßt, um 90° gedreht werden und in gleicher Weise den anderen Hauptschnitt der Hornhaut ausmessen und dessen Meßwert registrieren. Such an automated device can be equipped with a registration device which may be set in motion by the standstill of all engines will. According to the invention, the device can then, through the completed registration caused to be rotated by 90 ° and in the same way the other main cut measure the cornea and record its measured value.

Dabei ist ein bevorzugt radial beweglicher Schreibstift mit der Einrichtung zum inneren Abgleich des Gerätes so verbunden, daß er auf der Schreibiläche eine Markierung hinterläßt, wenn in der eingangs beschriebenen Weise zwei der vier Reflexbilder zum Zusammenfall gebracht wurden. In this case, a preferably radially movable pen is provided with the device connected to the internal adjustment of the device so that it has a Leaves a mark if, in the manner described above, two of the four reflex images were brought to collapse.

In den Fig. 1 bis 3 ist die Erfindung näher beschrieben worden. The invention has been described in more detail in FIGS.

In F i g. 1 ist ein Ophthalmometer gezeigt, bei dem das untersuchte Auge 1 durch zwei Beleuchtungseinrichtungen 2, von denen nur eine gezeichnet ist, über die Spiegel 21 und 22 Licht so empfängt, daß auf seiner Hornhaut zwei Reflexe entstehen. Sie werden durch das Gerät vom Beobachterauge 3 betrachtet. In Fig. 1 shows an ophthalmometer in which this examined Eye 1 through two lighting devices 2, only one of which is shown, Receives light via the mirrors 21 and 22 in such a way that two reflections on its cornea develop. They are viewed by the observer's eye 3 through the device.

Das Gerät enthält eine Strahlenteileinrichtung, deren wirksamer Winkel gegeneinander durch den Motor 4 derart geändert werden kann, daß zwei der vier Reflexbilder zusammenfallen; die daraus sich ergebende Einstellung des Gerätes und damit der Radius der Hornhaut kann bei 5 an einer Skala abgelesen werden. The device contains a beam splitter whose effective angle can be changed against each other by the motor 4 so that two of the four reflex images collapse; the resulting setting of the device and thus the The radius of the cornea can be read off at 5 on a scale.

Der Motor 7 steuert die Drehlage des Gerätes um die Sehrichtung der Augen 1 und 3; schließlich wird durch den Motor 8 das gesamte Gerät senkrecht zur Meßebene der Reflexbilder bewegt. Mit 6 und 61 sind Schalter für die Handsteuerung der Motoren bezeichnet, 61, 63 sind Bewegungsrichtungen ihrer Hebel. The motor 7 controls the rotational position of the device around the viewing direction Eyes 1 and 3; Finally, the entire device is perpendicular to the motor 8 Moved measuring plane of the reflex images. With 6 and 61 are switches for manual control of the motors, 61, 63 are directions of movement of their levers.

Mit 81 ist eine drehbare Schreibfläche benannt, die durch den Motor 7 mit nicht gezeichneten mechanischen Mitteln ebenso wie das Ophthalmometer um seine Achse gedreht wird. Ein Schreibstift 82 ist mit der durch den Motor 4 angetriebenen Einstellung des Gerätes so verbunden, daß nach vollzogener automatischer oder vom Auge 3 kontrollierter Einstellung durch Druck auf den Kopf 83 eine Markierung auf der Scheibe 81 entsteht. 81 is a rotatable writing surface that is driven by the motor 7 with mechanical means not shown as well as the ophthalmometer around his Axis is rotated. A pen 82 is connected to that driven by the motor 4 Setting of the device so connected that after completed automatic or from Eye 3 in a controlled manner by pressing on the head 83 to make a mark the disk 81 is formed.

Fig.2 zeigt die erforderliche Abwandlung eines Ophthalmometers für vollautomatische Einstellung gemäß der Erfindung. An Stelle eines nicht gezeich neten Okulars, etwa 51 (Fig.1), folgen.dicht hinter der Einstellebene 31 Fotoelemente 32, 33, die in gleich zu beschreibender Weise angeordnet sind. Vor der Einstellebene 31 im Sinne der Lichtrichtung kann ein teildurchlässiger Planspiegel 38 Licht in ein Kontrollokular werfen. An Stelle der im Gesichtsfeld angebrachten großflächigen lichtempfindlichen Elemente können auch passend beschnittene Feldlinsen so angeordnet sein, daß sie die Pupille des Gerätes jeweils auf einem entsprechend kleinen lichtempfindlichen Organ abbilden; dies kann eine Widerstandszelle, eine Vakuumfotozelle oder ein anderes, einen elektrischen Stromkreis durch Strahlen beeinflussendes Organ sein. Fig.2 shows the required modification of an ophthalmometer for fully automatic adjustment according to the invention. Instead of an unsigned Neten eyepiece, about 51 (Fig. 1), follow. 31 photo elements close behind the setting level 32, 33, which are arranged in a manner to be described in the same way. Before the setting level 31 in the sense of the direction of light can a partially transparent plane mirror 38 light in throw a control locular. Instead of the large-area light-sensitive elements can also be arranged with suitably trimmed field lenses be that they have the pupil of the device each on a correspondingly small light-sensitive Map organ; this can be a resistance cell, a vacuum photocell or another be an organ influencing an electrical circuit through rays.

Fig. 3 zeigt eine vorteilhafte flächenmäßige Aufteilung der Fotoelemente oder der gleichgestalteten Feldlinsen. Die Elemente 33 steuern zwei Motoren, etwa 7 und 8 in F i g. 1, die die Drehlage des ganzen Gerätes und seine Höhe über der Meßebene beeinflussen, so daß zumindest alle vier Reflexbilder 41,42,43 und 44 in dem unempfindlichen Raum 12 zwischen beide Elemente 33 gelangen. Dabei kommen die beiden inneren Reflexbilder 42, 43 auf die Zellen 32; werden sie beide beleuchtet, so schalten sie den Motor ein, der im Innern des Gerätes die beiden Strahlengänge zusammenführt. Fallen die Bilder in dem unempfindlichen Zwischenraum35 zusammen, dann verharrt das Gerät in Ruhe, weil die Einstellung vollzogen ist. Sollte eines der Fotoelemente 32 allein Licht empfangen, was auf eine seitliche Verschwenkung des Gerätes gegenüber dem Auge hinweist, dann wird ein weiterer, nicht gezeichneter Motor eingeschaltet, der das Gerät in der durch den Raum 12 gegebenen Ebene schwenkt oder seitlich verschiebt. Erst wenn sämtliche lichtempfindliche Organe stromlos sind,- wird die Einrichtung zum Registrieren des Meßergebnisses freigegeben. Fig. 3 shows an advantageous areal division of the photo elements or the identically designed field lenses. The elements 33 control two motors, for example 7 and 8 in FIG. 1, which shows the rotational position of the whole device and its height above the Influence the measuring plane so that at least all four reflex images 41, 42, 43 and 44 in reach the insensitive space 12 between the two elements 33. That’s where they come two inner reflection images 42, 43 on the cells 32; are they both illuminated in this way they switch on the motor that controls the two beam paths inside the device brings together. If the images collapse in the insensitive space35, then the device remains idle because the setting has been made. Should be one of the photo elements 32 only receive light, which indicates a lateral pivoting of the device points to the eye, then another, not shown Motor switched on, which swivels the device in the plane given by space 12 or shifted sideways. Only when all light-sensitive organs are de-energized - the device for registering the measurement result is enabled.

Nach dem Betätigen der Registriereinrichtung, beispielsweise durch einen Magneten, der auf die Stromlosigkeit aller lichtempfindlichen Elemente anspricht, kann das Gerät um 900 um seine optische Achse gedreht werden. Dann wiederholt sich das Spiel des Einstellens und Registrierens für den anderen Hauptschnitt.After actuating the registration device, for example by a magnet that responds to the absence of current in all light-sensitive elements, the device can be rotated by 900 around its optical axis. Then it repeats itself the game of setting and registering for the other main cut.

Claims

Claims: 1. Ophthalmometer for measuring the corneal curvature in several optical main sections, that for the setting of the rotational position, for the internal optical comparison for the coincidence of two reflex images and for the Lateral and a motor drive for the vertical position perpendicular to the plane has, which is automatically controllable by light-sensitive organs, thereby characterized in that the field of view is divided into two halves, each in which a photosensitive member (33) at a distance from one another and at least approximately is arranged in the setting level, which organs (33) a motor (8) for displacement of the ophthalmometer perpendicular to the measuring plane and a motor (7) for rotating the ophthalmometer steer around its optical axis, and that between these organs near the center of the field of view two further light-sensitive organs (32) are arranged, which control two motors, one of which (4) depending on the intensity ratio of their Irradiation brings about the internal adjustment of the ophthalmometer and the other if necessary the device moves or swivels sideways in the measuring plane.

2. Ophthalmometer according to claim 1, characterized in that in Field lenses are present at the visual field level, which form the entrance pupil of the device map onto comparatively small light-sensitive organs.

3. Ophthalmometer according to claim 1 or 2, characterized in that that it is provided with a registration device in which the relative movement between the registration surface (81) and the pen (82) by rotating the device is controlled around its optical axis and by its internal calibration.

4. Ophthalmometer according to claim 3, characterized in that the Registration device is actuated automatically when the device through the photosensitive Organs are set and all engines have come to rest.

5. Ophthalmometer according to one of the preceding claims, characterized by a partially transparent plane mirror (38) which forms part of the beam path before it hits the light-sensitive organs, it is fed to a control eyepiece (52).

6. Ophthalmometer according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rotation and displacement of the whole device by turning or pivoting of image-rotating or direction-deflecting optical means replaced is.

Publications considered: German Auslegeschriften No. 1,087,372, 1103050; U.S. Patent No. 2968,994.