DE1933815C - Vorrichtung zur Aufzeichnung und zum Beoabachten der Krümmung der Kornea eines Auges - Google Patents

Description

Die Erfindumj bezieht sich auf eine Vorrichtung »Applied Optics«, Januar 1968, S. 151 bis 154, sind zur Aufzeichnung und zum Beobachten der KrUm- frühere Überlegungen des Erfinders bezüglich mil ng der Körnen eines Auges, bei der ein Spalt Möglichkeiten einer Vermessung der Korneu eines mittels einer Lichtquelle und optischer Mittel auf die Atiges niedergelegt. Gcmliß pig. I der Vorver-Komca abgebildet wird und die ein optisches System 5 offcntlichiing besieht eine diesbezügliche Vorrichtung zur Beobachtung; sowie cino Kamera zum Aufzeichnen aus einem Strahlengang, mit Hilfe dessen ein Spalt der Abbildung des Spaltes aufweist, mittels einer Lichtquelle auf einer Kornea,abgebildet

Die Konica besitzt einen mittleren Bereich von wird. Über einen zweiten Strahlengang ist die Ab· etwa 4 bis 5 mm im Durchmesser, der im wesent- bildung des Spaltes auf der Kornea beobachtbar, liehen kugelförmig ist. Den kugelförmigen Bereich io Die zu diesem Zweck z. B, verwendete Mattscheibe umgibt ein Randbcrcich, der üblicherweise wie eine kann durch eine Kamera ersetzt werden, mit der Parabel abgeflacht ist. Es ist außerdem bekannt, daß dann die Abbildung photographisch aufgezeichnet die meisten Konicas einen Zwischen bereich zwischen werden kann. Der verwendete Spalt ist eben ausdeiii mittleren und dem Randbcrcich aufweisen, der gebildet.

entweder geringer als dci> mittlere oder als der Rand- 15 Die Vorrichtung nach »Applied Optics« weist eine bereich gekrümmt ist. Der Krümmungsradius der Reihe von Nachteilen auf, die ihre praktische Anverschiedenen Korncaberciche ist bei jedem einzelnen wendbarkeit erheblich einschränken. Wesentlichster Auge verschieden. Um richtig angepaßte Kontakt- Nachteil ist, daß die Abbildung des Spaltes auf der linsen zu erreichen, sollten alle diese zusammenge- Konica nur über eine Mattscheibe od. dgl. beobsetzten Kurven sorgfältig gemessen werden, was im 20 achtet werden kann, die dann zur photographischen allgemeinen gegenwärtig nicht geschieht. Je genauer Auswertung durch einen Film ersetzt werden muß die Kurven gemessen werden, um so größer ist die Bei dieser Handhabung der Apparatur bleibt es nicht Möglichkeit, daß die Kontaktlinsen richtig angepaßt aus, daß Erschütterungen auf sie übcrtiagen werden werden, wodurch die Schwierigkeiten der Anpassung und somit die vorher vorgenommene Einstellung an das Tragen der Kontaktlinsen verringert werden. 25 verändert wird. Dann aber ist naturgemäß die Ophthalmometer werden seit langem zum Messen Qualität des aufzunehmenden Bildes unbefriedigend, der Kornea-Krümmung verwendet. Zur Zeit werden Gleichermaßen wirkt sich der bei der vorbekannten

Ophthalmometer gebaut, um nur den zentralen Teil Einrichtung verwendete ebene Spalt aus. Seine Abder Kornea zu messen, dessen übliche Krümmung bildung auf der räumlich gekrümmten Kornea crciner reinen Kugel entspricht. Das Ophthalmometer 30 gibt zu den Rändern hin, wie ohne weiteres einzumißt einen Bereich, der in der Breite zwischen 3 und sehen ist, unscharfe Stellen, die ebenfalls nur bedingt 3,5 mm variiert. Wenn die Krümmung des gemes- eine Aussage über den Verlauf der Korneakrümmung senen Bereichs nicht konstant ist, tritt ein Fehler ermöglichen.

beim Ablesen des Ophthalmometer auf. Werden Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine

Messungen in dem Zwischenbereich oder in dem 35 Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, Randbereich vorgenommen, in dem die Krümmung mit der es möglich ist, Beobachtungen und Messungen der Kornea sich schnell ändert, entsteht ein erheb- an sowie Aufzeichnungen der Kornea mit größtlichcr Fehler. möglicher Genauigkeit vorzunehmen. Wie ohne

Üblicherweise beruhen die Geräte zur Messung weiteres einzusehen ist, ist eine hohe Genauigkeit bei der Kornea-Krümmung auf dem Reflektieren an 40 der Anpassung von Kontaktlinsen an das menschliche kleinen Scheibchen, sogenannten »mires«, von der Auge wünschenswert, da dadurch ein beschwerde-Oberfläche der Kornea. Verschiedene Scheibchen freies Tragen der Kontaktlinsen ermöglicht wird, werden wahlweise aufgebracht, um durch ein Okular abgesehen von den verbesserten optischen Eigcnzu reflektieren, und die Einordnung der reflektierten schäften der Linsen.

Abbildungen ergibt eine Anzeige über die Kornea- 45 Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch Krümmung. Messungen in der Rand/.one werden gelöst, daß der Spalt unter Einspiegelung in den dadurch durchgeführt, daß der einzelne veranlaßt Beobachtungsslrahlcngang auf die Kornea abgebildet wird, sein Auge auf verschiedene Scheinehen zu wird und daß der Spalt einen solchen Krümmungsrichten, die an und auf der Achse des Okulars ange- radius aufweist, daß bei Fokussierung des Spaltbildes ordnet sind, wodurch Teile des Randbercichs dem 5" auf der Kornea die Krümmung des Spaltbildes im Okular zur Messung dargeboten werden. Die wesentlichen mit der Krümmung einer durchschnitt-Schwierigkeit, durchweg genaue Messungen der liehen Kornea übereinstimmt, und daß die photo-Kcrnea zu erlangen, wird durch die Talsache ange- graphische Aufzeichnung des auf der Kornea deutet, daß viele Personen, die mit dem Anpassen erzeugten Spaltbildes unter etwa 90° zur Normalen von Kontaktlinsen befaßt sind, einen Satz von An- 55 der Kornea erfolgt.

passungslinsen besitzen, die auf die Augen des Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der in

Patienten als Hilfe bei der Bestimmung der end- Frage stehenden Vorrichtung ist die Möglichkeit gültigen I .insenform aufgelegt werden. Fine Farbe, gegeben, die Kornea über einen besonderen Beobach-(iie leuchtet, wenn sie geeignet ausgewähltem Licht tungsslrahlengang ständig, sogar während der photoausgeset/t ist, wird Linier die Anpassungslinseii ge- 60 graphischen Aufzeichnung, zu beobachten und bracht, und die starken Ansammlungen von Farbe dadurch die Vorrichtung auf die Genauigkeit der /eigen die Zwischenräume unter den Linsen an. Abildung des Spiiltcs auf der Kornea zu überprüfen. Dieser Vorgang kann erforderlichenfalls wiederholt Fs ist deshalb Sorge dafür getragen, daß nur einwerden, wobei die endgültigen Linsen für den wandfreie photographische Aufzeichnungen gemacht Patienten abgeschliffen weiden, um bei tier Bestim- 65 werden. Zugleich entfällt die bisher erforderliche mung des gegebenenfalls vorhandenen Fehlergrades Handhabung tier Vorrichtung beim Auswechseln bezüglich des Sitzes zu helfen. der Mattscheibe gegen den Film. Auch von dieser

In der Veröllenllichung von George G. Cocks, Seite sind nunmehr Störungen der vorgenommenen

Cf,

Einstellung ausgeschlossen, Schließlich erbringt die eilindungsgcmiißc, gekrümmte Ausbildung des Spaltes eine schürfe Abbildung über die gesinnte Spallliinge auf der Körnen, so dall auch hiermit die Genauigkeit der erfindiingsgemlillen Vorrichtung uesieigert wird. Durch die allseits scharfe Abbildung des Spaltes wird zudem die Entscheidung erleichtert, ob eine genaue Fokussierung vorliegt oder nicht.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen ein Ausführungsbcispicl der Erfindung. ,„

Fig. I zeigt schenmtisch den Strahlengang, aus dem verschiedene optische Merkmale der Vorrichtung hervorgehen,

Fig. 2 ein Diagramm des Bildes, das der Bedicncr durch den Apparat hindurch sieht, wenn die optisehen Systeme fokussiert sind, und

Fig. 3a, 3b Diagramme, die das sich dem Bediencr bietende Bild zeigen, wenn das Achscnbcstimmungssyslcm verwendet wird.

In den Zeichnungen sind die gleichen ßczugsztffern für identische Teile in allen Ausführungsarien angebracht, und diese identisch numerierlen Teile sind in ihrer Funktion und Wirkungsweise im wesentlichen gleich. Um daher eine Verwirrung durch Wiederholung auszuschalten, werden diese Teile, ihre Eic-Ziehungen untereinander und ihre Wirkungsweise ,an Hand einer einzigen Ausführungsart beschiicben, wobei sich diese Beschreibung auf alle Ausführungsarien bezieht, in denen diese Teile erscheinen.

Die Vorrichtung nach dieser Erfindung sollte nicht mit anderen Vorrichtungen verwechselt werden, die auf spiegelartiger Reflexion des Lichtes von dem Auge beruhen. Solche Vorrichtungen wurden mit geringem Erfolg erprobt. Die vorliegende Vorrichtung macht von der Zerstreuung des Lichtes von der Konica Gebrauch, so daß die Abbildung nicht von der spiegelnd reflektierten Abbildung hergestellt wird. Diese Einstellung (Lichtzerstreuung) macht es möglich, bessere Betrachtungswinkel zu verwenden (und das Licht von dem gekrümmten Spalt kann auf der zentralen Achse der Kornea angeordnet scm) und bessere Abgrenzung bei der sich ergebenden Abbildung der Kornea zu erzielen.

Nach Fig. 1 stammt die abbildende Beleuchtung für das Auge 13 des Patienten aus einer Lichtquelle 11 (zwei Lichtquellen sind gezeigt). Das beleuchtete Auge 13 wird durch eine öffnung 15 des Spiegels 17 hindurch beobachtet. Der Patient heftet sein Auge auf das Muster 19 der Fixier-Slrichplalte 21, um das Auge 13 einigermaßen unbeweglich zu halten. Fine seitliche Ausbildung des Auges 13 wird von einer Reihe von Sn^;cizeln 23. 25. 27. 29 und 31 zu der Linse 33 reflektiert, welche die seitliche Abbildung an der Stichplatte 35 nach der Reflexion von dem Strahlcntrcnner 37 scharf einstellen. Die Linse 39 fokussiert eine vergrößerte Abbildung der Vorderansicht des Auges 13 auf der Stichplatte 35, und das Licht von der Linse 39 geht durch die Aelisenkorrekturplatte 41 hindurch (welche die Beugunii an dem Strahlentrenner 37 berichtigt), bevor das Lieh! die Stichplatte 35 erreicht. Die Stichplatte 35 weist ein Fadenkreuz 43 auf. Eine Vielzahl von Linsen fokussieren sodann ilen gebündelten Strahl 45 (Vorder- und Seitenansicht) für den Betrachter oder Bediener 47. Die Vielzahl von Linsen schließen zwei Objckiivlinsen 49 und 51 sowie ein Okular 53 aus einer Vielzahl von Linsen 55-55 ein. Das Okular 53 ist vorzugsweise ein plankonvexes Okular von etwa 18- bis 2()facher Vergrößerung, obgleich die Eifiiuiung nicht auf dies« spezielle Auswahl begrenzt ist,

Alle optischen Systeme, einschließlich der im folgenden beschriebenen Teile, werden auf das Auge 13 durch ein Dreiecksvermessungssystem fokussiert, das sich in den Vorder- und SeilenansiehlMeilcn lies gerade zuvor beschriebenen optischen Systems befindet. Fig. 2 zeigt die Sicht des Bedieners von dem Okular aus während des Fokussierens und Ausrichtens, Die Vorderansicht des Auges 13 ist in unterbrochenen Linien dargestellt, wobei der äußere Kreis 57 die Iris und der innere Kreis 59 die Pupille zeigt. Die Kinnauflage wird zuerst eingestellt, um den horizontalen Teil des Fadenkreuzes 43 quer über das Zentrum der Pupille S) zu bringen. Das vollständige optische System wird sodann seillich bewegt, um den vertikalen Abschnitt lies Fadenkreuzes 43 über das Zentrum der Pupille 49 zu bringen. Die Seitenansicht 61 des Auges 13 ist kleiner als die Vorderansicht. Das ganze optische System wird anschließend in Richtung auf und weg von dem Auge 13 bewegt, wobei sich die Seitenansicht 61 quer über das Gesichtsfeld in einer Weise bewegt, die durch den Doppelpfeil 63 gezeigt ist (obgleich der Einfachheit halber der Pfeil 63 horizontal dargestellt ist, könnte er irgendeinen Winkel in Abhängigkeil vcn der Lage des ganzen optischen Systems aufweisen, welches um die Mittelachse 65 drehbar ist). Die Vorwärts- und Rückwärtseinslellung wird so lange durchgeführt, bis die Seitenansicht 61 auf einen vorgewählten Punkt eingestellt ist, z. B. bis das Bild der Iris 57 gerade den vertikalen Teil des Fadenkreuzes 43 berührt und sieh der horizontale Teil des Fadenkreuzes 43 in der Mitte der Pupille 59 befindet (üblicherweise ist die Kornea zu diesem Zeilpunkt unsichtbar). Wenn die beiden Ansichten mit dem Fadenkreuz 43 ausgerichtet sind, ist das ganze optische System der Vorrichtung fokussiert, ebenso die gekrümmte dünne Linie des Licht projizierenden Teiles sowie der anschließend beschriebenen Kamera.

Nach dem Ausrichten und Fokussieren werden die Achsenbcstimmer 64-64 verwendet. Die abbildenden Lampen 11-11 werden ausgeschaltet und die Lampen 66-66 des Achsenbestimmers angedreht. Die Lampen 66-66 des Achsenbestimmers befinden sich vorzugsweise in geschlossenen Kästen 67-67 und bclcuch'en ein ausgewähltes Scheibchennuisi.-r 69, welches auf die Kornea projiziert und durch das optische System für die Vorderansicht reflektiert wird. Die Achsenbcstimmer 64-64 sind gegen und weg von der zentralen Achse 64 bewegbar, wie durch die Doppelpfeile 71-71 angedeutet ist. Die reflektierten Abbildungen der Scheibchen 69-69 werden für den Betrachter durch ein Wi llastan-Prisma verdoppelt, das einen Teil des Achsenbestimmungssystems darstellt. Das Prisma 73 ist in einer Linie mit wnd weg von der .•'cnlralen Achse 65 bewegbar, wie durch den Doppelpfeil 75 dargestellt ist. Das Prisma 73 befindet sieh in der in Fig. 1 gezeigten Lage, wenn der Achsenbestimmer verwende! wird.

Eine vereinfachte Art eines Scheibdiens für das Achsenbesiinimungssyslem ist in den F" ig. 3 a und 3 b, von dem Bediene.· aus gesehen, dargestellt. Der miniere dunkle Teil der F i g. 3 a und 3 b stellt die von der Iris 57 umgebene Pupille 59 dar. Die speziell zur Darstellung ausgewählten Scheinehen besitzen z.wei beleuchtete Qiudrale 77-77, die durch eine dunkle 1 inie 79 uelrernl sind. Die Aehsenbestimnier

64-64 sind eingestellt (wie durch die Pfeile 71-71 die Tendenz der Krümmungen zu beobachten. Selbst angedeutet ist), wenn sich die Abbildungen der beiden nach dem Aufnehmen einer Anzahl von Bildern mit initiieren Seheibdicn aneinander zu berühren einem herkömmlichen Gerät gibt es keine Garantie, scheinen. ILs sind vier Abbildungen vorhanden, jedoch daß irgendeines von diesen Bildern auf den eigcntbeaehlel der Bediencr nur die beiden mittleren Ab- 5 liehen Achsen angefertigt wurde,
hildungcn. Beim Drehen des optischen Systems um Es ist festzustellen, daß die Winkclbcziehungcn der

die miniere Achse 65 bewegen sich die beiden be- verschiedenen Lagen der in Fig. 1 gezeigten Vortrachtctcn Bilder geringfügig in und aus der Linie, richtung nicht genau zu sein brauchen. Eine durch und diese sind außerhalb der Ausrichtung in Fig. 3 a die Achsenbestimmer 64-64 durchgehende Linie ist gezeigt. Sobald die schwarzen Linien in dem Zentrum io wirklich parallel zu einer Linie durch die Ebene, die der beiden Quadrate ausgerichtet sind und eine gerade den gekrümmten Spalt aufweist, und beide Linien Linie bilden, wie in Fig. 3 b gezeigt ist, ist die Ab- sind senkrecht zu einer Linie, die senkrecht zu der bildung auf der astigmatischcn Achse ausgerichtet zentralen Achse 65 verläuft, und gehen durch die Der Winkel wird mittels eines Zeigers und eines Achse der Kamera. Außerdem ist festzuhalten, daß in Winkelmesserrings (nicht dargestellt) angezeigt und 15 der Praxis (da die Kornea in den optischen Systemen aufgezeichnet. Fine Fotografie der Kornea wird in für die Vorder- und Seitenansicht nicht klar sichtbar dieser Lage angefertigt und sodann die Gegenachse ist) das System der Vorderansicht und das System in der gleichen Weise bestimmt und die Kornea der Seitenansicht im wesentlichen auf der Iris fokusvviederum fotografiert. sicrt sind, um alle Systeme (vielleicht außer dem sehr

Nachdem eine Achse festgestellt ist, ist der Be- 20 feinen Fokus des Achsenbestimmcrs, welcher das diener /um Fotografieren der Kornea bereit. Bei in System der Vorderansicht verwendet) scharf einzudem richtigen winkel arretiertem optischem System stellen, und daß eine leichte Fokus-Nachstellung löst der Bediener gleichzeitig das Blitzlicht 81 und beim Verwenden des Achsenbestimmungssystems; den (nicht gezeigten) Verschluß der Kameralinse (da diese Einstellung von der Kornea reflektiert wird) 83 aus. Das Licht geht von dem Blitzlicht 81 durch «5 erforderlich sein kann, gefolgt von einer leichten eine Sammellinse 87 und beleuchtet einen gekrümm- erneuerten Fokus-Einstellung, sobald zu der Kamera ten Spalt 89, der so ausgebildet ist, daß er eine dünne zurückgeschaltet wird, um einen Meridian der Kornea gekrümmte Linie auf der Kornea hervorruft, und die aufzuzeichnen. In den meisten Fällen ist der Fckus gekrümmte Linie ist der Krümmung einer durch- des Achscnbeslimmungssystems jedoch scharf genug, schnitllichcn Kornea angenähert. Dies ist unbedingt 30 so daß ein nachträgliches Fokussieren unnötig wird, nötig, um zu gewährleisten, daß eine dünne scharfe
Lichllinie über der Korneakrümmung projiziert wird,
wodurch verschwommene F.nden oder ein vcrschwrmmencr mittlerer Teil vermieden werden. Das
Bild des gekrümmten Spaltes 89 wird durch die 35
Objektivlinse 91 nach Reflexion aus Spiegel 93 und
durch die fokussicrende Linse 95 über den Spiegel 17
auf die Kornea abgebildet. Die Abbildung der beleuchteten Kornea geht zu dem Spiegel 97, durch die
Weitwinkcllinse 83 zu dem Film 99. Die Optik des 40
Kamerasystems ist so angeordnet, daß die Abbildung
der Kornea effektiv auf dem Film unter einem
Winkel von ¹K) /u der Achse 65 projiziert wird.

Verschiedene Vorteile der Erfindung sollten hervorgehoben werden. Die optischen Systeme für die Vorder- und Seitenansicht ermöglichen dem Bediener, die Scharfstellung während des Aufzeichnens und Bildanfcrtigcn* auf eine sehr genaue Einstellung vollständig zu überwachen. Dies ist ein deutlicher Vorteil gegenüber den S\ steinen, bei denen zuerst auf einer Mattscheibe eder einem Bildschirm fokussiert und sodann ein Film in die Kamera gelegt wird. 1I.1 die Bedienungsperson an das Gerät an· ΜοΓκ-η und seine Finstellung ändern kann, oder der Patient kann sieh gerinfügig bewegen, während der Film in die Kamera eingelegt wird. Bei der Beobachtung durch das Okular hindurch kann die Bedienungsperson sofort erkennen, wenn sich die Scharfeinstellung geändert hat.

Fin anderer Vorteil liegt in dem Achsenbestimmer in Verbindung mit den anderen optischen Teilen der Vorrichtung. Dies verringert die Anzahl der Bilder, die der Bediener mitnehmen muß. Gewöhnlich werden die Kontaktlinsen auf Grund von Krümmungen entlang der Haupt- und Ncbenaehscn pe- schliffen. Der Ikdicncr braucht nur noch zwei Bilder tiur/unehmcn an Stelle einer größeren Znhl von Bildern wie bisher und sodium diese vergleichen, um

Claims (7)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zur Aufzeichnung und zum Beobachten der Krümmung der Kornea eines Auges, bei der ein Spalt mittels einer Lichtquelle und optischer Mittel auf die Kornea abgebildet wird und die ein optisches System zur Beobachtung sowie eine Kamera zum Aulzeichnen der Abbildung des Spaltes aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (89) unter Einspiegelung in den Bcobachtungssirahlongang (39,49,51,53) auf die Kornea (13) abgebildet wird und daß der Spalt (89) einen solchen Krümmungsradius aufweist, daß bei Fokussierung des Spaltbildes auf der Kornea die Krümmung des Spaltbildes im wesentlichen mit der Krümmung einer durchschnittlichen Kornea übereinstimmt, und daß die photographische Aufzeichnung aul der Kornea erzeugten Spaltbildes unter etwa 00 zur Normalen der Kornea erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I. dadurch ge kennzeichnet daß zur Kontrolle derl'okussieruni ein Tc.lstrahlengang (23. 25. 27. 2«J. 31. 3.Y 37) ii den BeohachlungsMrahlenganu (39. 49. 51. 53 eingespiegelt wird, der etwa senkrecht zu Normalen der Kornea abgenommen wird

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, da durch gekennzeichnet, duß sieh die Strahler gänge von Bcohuehlungssirahienuiing (39. 49, 5' 53) und Teilstrahlengung (23. 25. 27. 29. 31, 3. 37) mit dem Strahlengang (97,83.99) der Kämet am Ort des Spaltbildes schneiden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurc gekennzeichnet, duß der Beobuchtungssirahlci gang (39. 49. 51, S3) und der Teilstrahlengai (23. 25. 27. 29. 31. 33. 37) in der Zwischenbil ebene ein gemeinsames Fadenkreuz (43) ι

Zentrierung und Fokussierung auf das Auge aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung um die optische Achse des Beobachtungsstrahlenganges (39, 49, 51, 53) drehbar gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfsvorrichtung zur Bestimmung und Registrierung der Haupt- und Nebenachse einer astigmatisehen Kornca vorgesehen ist, bestehend aus zwei in radialer Richtung zur optischen Achse (65) des Beobach-

iurigsslrahlenganges (39, 49, 51, 53) symmetrisch verschiebbaren beleuchteten Bildern (69), derer Spiegelbilder auf der Konica mit dem Beobach-Uingsstrahlengang (3D, 49. 51, 53) beobachtbai und so justiert sind, dall sie auf der Keimet nebeneinander angeordnet sind und dann fluchten wt:nn durch Drehung der Einheit das Spaltbilc nut der Richtung einer asligmaüschen Achse de Kornea übereinstimmt.

7. Vorrichtung nach Anspruch I bis 6, dadurcl gekennzeichnet, daß die Kamera (83) eine Weit winkel-Kamera ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen