DE1955859B2

DE1955859B2 - Vorrichtung zur ermittlung des refraktionszustandes eines auges

Info

Publication number: DE1955859B2
Application number: DE19691955859
Authority: DE
Inventors: Bernd J. L Dipl.-Phys 7081 Hüttlingen; Ulffers Heinz Dipl.lng 7080 Aalen Kratzer
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 1969-11-06
Filing date: 1969-11-06
Publication date: 1977-12-01
Also published as: FR2068928A5; US3791719A; GB1320587A; DE1955859C3; DE1955859A1

Description

L/

subjektiven Feinabgleich mil derselben Vorrichtung durch, wobei der Zeitaufwand insgesamt relativ niedrig

ließt.

Bei der neuen Vorrichtung werden zunächst mittels des Refraktometervorsalzes Signale erzeugt, die entsprechend dem Refraklionszustand des Auges gepolt

Diese Signale steuern die Stellmotoren an. welche /ur Verstellung Jer Brechkraft der den Augen vorgeschalteten Systeme dienen. Nachdem dieser automatisch η ablaufende Grobabgleich beendet ist, erfolgt der subjektive Feinabgleich zweckmäßig durch Fernbedienung der Stellmotoren.

Damit der Grobabgleich die Akkomodation der Λιιΐίοη des Patienten nicht stört, weist der Refrakto- ι nictervorsal/. eine Infrarot-Lichtquelle auf.

Der Refraktometervorsatz kann nach verschiedenen Meihoden arbeiten.

So ist es möglich, eine Koinzidenzmethode anzuwenden bei de^r durch eine Scheiner-Blende ein Gegenstand _m ins Auge abgebildet wird. Bildet man das Netzhautbild auf eine Anordnung von Photozellen ab, so läßt sich aus der Lage der Bilder ein elektrisches Steuersignal gewinnen.

Auch eine Messung der Modulationsübertragungs- ■ funktion des Auges ist möglich. Dabei wird ein Spalt ins Auge abgebildet und das Netzhautbild wird auf ein rotierendes Abtastgitter fokussiert. Der von einer hinter dem Gitter angeordneten Photozelle gelieferte Strom kann dann zur Steuerung der Verstellmotoren dienen.

Anwendbar sind auch physiologische Messungen der Akkomodationslage, bei denen aus der Änderung des Aktionspotentials des Ciliarmuskels, aus der Änderung des Elektro-Retinogramms bei Fokussierung und aus der Änderung des Elektro-Enzephalogramms mit Computern Signale zur objektiven Refraktionsbestimniung abgeleitet werden.

Als vorteilhaft hat sich jedoch die Refraktometer-Methode erwiesen. Ein nach dieser Methode arbeitender Vorsatz weist eine durchleuchtete Testfigur, ein Objektiv zur Abbildung dieser Figur nach Unendlich, einen teildurchlässigen Spiegel zur Umlenkung des von der Testfigur kommenden Lichtes in das Auge des Patienten, zwei weitere im Strahlengang zwischen Testfigur und Objektiv angeordnete teildurchlässige Spiegel zur Umlenkung des vom Auge reflektierten Lichtes auf eine Doppelblende sowie hinter dieser Doppelblende angeordnete photoelektrische Empfänger auf. denen eine Schaltung zur Aufbereitung der erzeugten Signale nachgeordnet ist.

Ist das zu prüfende Auge nicht normalsichüg, so erzeugen die photoelektrischen Empfänger des beschriebenen Refraktometervorsatzes verschiedene Signale, welche die entsprechenden Stellmotoren in Tätigkeit setzen.

Damit mit Hilfe der neuen Vorrichtung auch astigmatische Fehler des Auges bestimmt werden können, ist in jedem Teilstrahlengang zwischen dem teildurchlässigcn Spiegel und der Blende ein Kreuzzylinder angeordnet. Mit Hilfe dieser Kreuzzylinder wird das auf der Netzhaut entstehende Bild der Testfigur so verändert, daß Signale zur Betätigung von Stellmotoren entstehen, welche die Zyiinderwirkung und Zylinderachse der dom Auge vorgesetzten Systeme verändern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. bis 4 der Zeichnungen näher erläutert. Im einzelnen

F i β. 1 eine Prinzipdarstcllung der neuen Vorrichtung.

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 11-11 der F i g. 1. F i g. J eine schematische Darstellung des optischen Aufbaues des Refraktometervorsatzes,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform der in F i g. 3 dargestellten Vorrichtung.

In F i g. 1 sind mil t und 2 «lie beiden Hälften eines Phoropters bezeichnet. Auf diesem ist der mit 3 bezeichnete Refraktometervorsalz angeordnet. Kabel 4 und 5 dienen zur Verbindung des Refraklometervorsat-/es 3 und des Phoropters 1,2 mit einem Steuergeräte.

jede Hälfte des Phoropters 1, 2 enthält zwei um die gleiche Achse drehbare Scheiben 7, 8 (Fig. 2), von denen die eine sphärische Gläser mit großen Brechkraftunterschieden enthüll, während die zweite Scheibe schwache sphärische Gläser kleiner Brechkraftdifferenzen aufweist, mit denen die großen Schrille der ersten Scheibe aufgeteilt werden können. Eine dritte Scheibe, welche zylindrische Gläser verschiedener Brechkraft enthält, ist mit 9 bezeichnet. Diese Zylindergli-ser sind wie Planetenräder um ihre optische Achse gleichzeitig mittels eines zentralen Sonnenrades oder anderer mechanischer Mittel so drehbar, daß bei der Einschaltung vor das zu untersuchende Auge 10 jedes dieser Zylindergläser die gleiche Achsenlage aufweist. Zur Drehung der Scheiben 7, 8, 9, sowie zur Drehung des Sonnenrades der Scheibe 9 sind Stellmotoren vorgesehen. Zur genauen Festlegung der Positionen der Scheiben dienen vorzugsweise Mikroschalter, welche die Drehbewegung der Stellmotoren genau begrenzen, ι Der oberhalb des Phoropiers angeordnete Refraktometervorsatz .3 enthält, wie F i g. 3 zeigt, eine lnfraroilichtquelle 11, ein Kollimatorobjektiv 12. ein Infrarot-Filter 13, ein Testzeichen 14. einen Unterbrecher 15, sowie ein Objektiv 16. Dieses Objektiv bildet die , Testfigur 14 nach Unendlich ab. Ein teildurehlässiger Spiegel 17 dient zur Umlenkung des von der Testfigur kommenden Infrarot-Lichtes in das Auge 10 des Patienten. Der Spiegel 17 ist auf einem Träger 18 angeordnet, welcher wahlweise vor die öffnung 19 oder ι, 20 des Phoropter 1, 2 und damit vor das linke oder das rechte Auge des Patienten geschwenkt werden kann.

Mit 21 und 22 sind zwei leildurchlässige Spiegel bezeichnet, welche das vom Auge 10 reflektierte Licht auf eine Doppelblende 25 umlenken. Nimmt man ein -, normalsichtiges Auge 10 oder ein voll auskorrigiertes Auge an, so wird jeweils in den Ebenen 23 und 24 ein Bild der Testfigur 14 erzeugt. Die Ebenen 23 und 24 sind von der Doppelblende 25 entgegengesetzt gleich wen entfernt. Im angenommenen Fall triti durch die beiden mi Öffnungen der Doppelblende 25 derselbe Lichtstrom, so daß die von den Sekundärelektronenvervielfachern und 27 erzeugten Signale gleich groß sind.

Vor der Doppelblendc 25 ist ein mit 28 bezeichnetes Farbfilter angeordnet, welches zur Ausfilterung von -,-, Störlicht dient. Mit 29 ist eine Mattscheibe bezeichnet.

In jedem Teilstrahlengan,! ist zwischen dem teildurchlässigen Spiegel 21 bzw. 22 und der Doppelblende 25 ein Kreuzzylinder 30 bzw. 31 einschwenkbar und drchb.ir ..ngeordnet.

„n Die in F i g. 2 mit 32 bezeichnete Elektronik besteht, wie F i g. 3 zeigt, aus den beiden Verstärkern 33, 34, einem Differenzverstärker 35 und einer Logik 36. Mit den Ausgängen der Logik sind Elektromotoren Ϊ7 bis verbunden, welche zur Drehung der Scheiben 7, 8, ι,, dienen. Der mit 41 bezeichnete Stellmotor dient zum Einschalten und zur Achsendreluing der Kreuzzylinder 30 und 31.

Die Wirkungsweise der in den F i g. 1 bis i

dargestellten Vorrichtung ist folgende:

Nachdem der Patient hinter dem Phoropter 1,2 Plat/ genommen hat, blickt er durch die öffnungen 19 und 20 (I ig. 1) auf eine Sehprobentafel. Dadurch sind seine Augen hinsichtlich Blickrichtung und Akkomodation festgehalten. Zur Einschaltung der Automatik drückt nun der Refraktionist den Knopf 42 des Bedienungsgerätes 6. Anschließend bewegt er den Hebel 18 von Hand beispielsweise zunächst nach links. Dadurch wird der mit 43 bezeichnete Mikroschaltcr betätigt, welcher bewirkt, daß die Stellmotoren für die linke Phoroplerhälfte 1 eingeschaltet sind. Es ist auch möglich, daß nach Drücken des Startknopfcs 42 der Hebel 18 über einen programmgesteuerten Motor bewegt wird.

Gemäß den vom Refraktometervorsatz 3 gelieferten Signalen werden nun die in F i g. 2 sichtbaren Scheiben 7 und 8 des Phoropters 1 so lange verdreht, bis die elektrischen Signale einen vorgegebenen Wert unterschreiten. Danach werden beispielsweise automatisch die Kreuzzylinder 30 und 31 eingeschwenkt. Übersteigt das erzeugte Signal einen vorgewählten Pegel nicht, so werden die Kreuzzylinder um 45^C gedreht. Bleibt auch hier die Signalstärke unter einem vorgegebenen Wert, so ist kein Zylinderabgleich notwendig. Überschreitet dagegen nach dem Einschalten der Kreuzzylinder die Signalgröße einen vorgegebenen Wert, so werden die Korreklionszylinderachsen der in der Scheibe 9 angeordneten Gläser auf 0' Tabo eingestellt. Anschließend wird die Scheibe 9 so lange gedreht, bis die Signalgröße einen vorgeschriebenen Wert unterschreitet. Danach werden die Kreuzzylinderachsen um 45^C gedreht und die Korrektionszylinderachsen der Scheibe 9 werden bis zur Äquivalenz der von den Empfängern 27 und 26 erzeugten Signale gedreht. Der Zylinderabgleich ist jetzt beendet.

Damit ist der automatische Abgleich der linken Seite beendet und der Spiegel 17 wird entweder automatisch oder von Hand nach rechts vor die öfinung 20 geklappt. Dabei wird der Mikroschalter 44 betätigt, welcher die Stellmotoren der rechten Phoropterhälfte 2 einschaltet. Es läuft nun hier der beschriebene automatische Grobabgleich ab.

Nach beendetem Grobabgleich leuchtet auf dem in K i g. 1 dargestellten Bedienungspult eine Signallampe 45 auf. Der Rcfraktionist drückt jetzt auf den Belätigungsknopf 46, wobei die Signallampe 47 aufleuchtet. Dies zeigt ihm an, daß er jetzt von Hand den subjektiven Feinabgleich für das linke Auge vornehmen kann. Dieser Feinabgleich erfolgt durch Drehen der ■ Bedienungsknöpfe 48,49,50.

Nach beendetem Feinabgleich für die linke Seite

erfolgt nach Drücken des Knopfes 51 und Aufleuchten der Kontrollampe 52 der subjektive Feinabgleich für die rechte Seite ebenfalls durch Drehen der Knöpfe 48, 49,

Nach beendetem Feinabgleich werden die gefundenen Werte an den Fenstern 53 und 54 abgelesen.

F.s ist auch möglich, an Stelle der Ablesung der gefundenen Werte diese über einen angeschlossenen ι "· Drucker direkt auf das Rezept auszudrucken.

Bei der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Vorrichtung sind zwei Sekundärelektronen-Vervielfachcr 26 und 27 zur Signalerzeugung vorgesehen. F i g. 4 zeigt nun ein anderes Ausführungsbeispiel, bei dem nur .Ί' ein Sekundärelcktronen-Vervielfacher 57 vorgesehen ist. Durch Verwendung nur eines Empfängers werden Schwierigkeiten, welche aus der Verschiedenheit zweier Empfänger resultieren können, mit Sicherheit vermieden.

Bei dem in F i g. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Farbfilter 28 und der Mattscheibe 29 eine rotierende Scheibe 59 angeordnet, welche eine zentrale öffnung 60 aufweist. Auf der Scheibe 59 ist ein aus den Spiegeln 61, 62 bestehendes Umlenksystcni tu angebracht. An Stelle dieser Spiegel kann auch eir Prisma vorgesehen sein.

Durch die Drehung der Scheibe 59 wird das von der teildurchlässigen Spiegeln 21, 22 kommende l.iehi abwechselnd dem Empfänger 57 zugeführt. So entsteh' {. ohne den Unterbrecher 15 der F i g. 3 ein Wechselsignal Der Verstärker 58 wird zweckmäßig durch die Scheibe 59 so gctriggert, daß er die beiden Signale getrenn aufbereitet und beide gleichzeitig an den nachgcordne ten Differenzverstärker 35 gibt.

in Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, dit Testfigur 14 rotieren zu lassen, um einen Akkomoda tionsreiz für das zu untersuchende Auge zu vermeiden In diesem !-"all ist es notwendig, daß auch die Blende 21 rotiert.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ermittlung des Refraktionszustandes eines Auges, bei der vor de l'cii des Patienten Linsensysteme angeordnet J, deren Brechkraft kontinuierlich oder diskontinuierlich veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für einen objektiven Grobabgleich ein automatisch arbeitender Refraktometervorsat/. (3) vorgesehen ist, der vor jedes der in Blickrichtung und Akkommodation festgeleglen Augen (10) des Patienten bewegbar ist, wobei der Refraktometervorsatz (3) über Stellmotoren (37 bis 41) die Brechkraft des jeweiligen Linsensystems verändert, und daß für einen anschließenden .subjektiven Feinabgleich zusätzliche Mittel zur Veränderung der Brechkrafi der Linsensysteme vorhanden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichne! durch Mittel zur Umschaltung der Stellmotoren (37 bis 41) auf Fernbedienung nach Ausschalten des Refraktometervorsatzes (3).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Refraktometervorsatz (3) mit einer Infrarot-Lichtquelle(11) ausgerüstet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Refraktometervorsatz (3) eine durchleuchtete Testfigur (14), ein Objektiv (16) zur Abbildung dieser Figur nach Unendlich, einen teildurchlässigen Spiegel (17) zur Umlenkung des von der Testfigur kommenden Lichtes in das Auge (10) des Patienten, zwei weitere im Strahlengang zwischen Testfigur und Objektiv angeordnete teildurchlässige Spiegel (21, 22) zur Umlenkung des vom Auge reflektierten Lichtes auf eine Doppelblende (25) sowie hinter dieser Doppelblende angeordnete photoelektrische Empfänger (26, 27) enthält, denen eine Schaltung (32) zur Aufbereitung der erzeugten Signale nachgeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Doopelblende (25) in einer Ebene angeordnet ist, die von den Ebenen (23, 24) in welche die Testfigur (14) bei normalsichtigem Auge (10) abgebildet wird, gleichen Abstand hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teilstrahlengang zwischen dem teildurchlässigen Spiegel (21, 22) und der Blende (25) ein Kreuzzylinder (30, 31) einsehwenk- und drehbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei photoelektrische Empfänger (26, 27) vorgesehen sind und daß im Strahlengang ein Unterbrecher (15) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein photoelektrischer Empfänger (57) vorgesehen ist, dem das durch die Blendenöffnungen tretende Licht abwechselnd zugeführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Doppelblende eine , mit einer zentralen öffnung (60) versehene rotierende Scheibe (59) vorgesehen ist, die ein optisches Umlenksystem (61, 62) zur abwechselnden Zufuhr des von den teildurchlässigen Spiegeln (21, 22) kommenden Lichtes /v. einem photoolrk irischen .. Empfänger (57) trägt.

Bei der Ermittlung des Refraktionszustandes der Augen wird üblicherweise zunächst mittels eines Refraktometers oder eines Skiaskopes objetiv die Brechkraft gemessen. Diese Messung benötigt eine gewisse Mindestzeit und weist zudem, wahrscheinlich durch physiologisch-optische Eigenschaften des Auges bedingte, systematische Meßfehler auf. Daran ändert sich auch nichts, wenn man in bekannter Weise bei einem Skiaskop ansteile des Beobachter-Auges einen phoioelektrischen Emplänger mit nachgesehaltetem Oszillographen vorsieht (FR-PS 12 40 027).

Es ist deshalb stets notwendig, an die objektive Messung einen subjektiven Feinabgleich anzuschließen, zu dem beispielsweise eine Prüfbrille oder ein Phoropter vor die Augendes Patienten zu bringen sind.

Ls ist einleuchtend, daß diese Refraküonsbestimmung einen hohen Zeitaufwand erfordert, der in der Praxis des Refraktionisten, insbesondere in der Praxis des Augenarztes nicht zur Verfügung steht.

Man hat schon versucht, diesen Zeitaufwand durch eine Einrichtung zur subjektiven und gleichzeitigen objektiven Bestimmung der Refraktion eines Auges einzuschränken. Bei dieser Einrichtung ist vor dem zu prüfenden Auge ein Phoropter und ein teildurchlässiger Spiegel angeordnet. Auf einer Bildwand werden aus zwei verschiedenen Spektralbereichen stammende Testzeichen erzeugt. Das untersuchte Auge entwirft auf der Netzhaut ein Bild dieser Testzeichen. Das Netzhautbild wird über den Spiegel und ein Objektiv in eine Bildebene abgebildet und dort beobachtet. Erscheinen beide Testzeichen gleich scharf, so ist das Auge optimal korrigiert (DT-AS 12 99 907).

Die Beobachtung und Beurteilung der von der Netzhaut reflektierten Bilder erfolgt hier subjektiv und ist zudem äußerst schwierig, da wenig Licht von der Netzhaut reflektiert wird und die zu beurteilenden Bilder deshalb extrem lichtschwach sind.

Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Ermittlung des Refraktionszustandes eines Auges zu schaffen, die sowohl einen tatsächlichen objektiven Grobabgleich als auch unmittelbar anschließend einen subjektiven Feinabgleich mit geringem Zeitaufwand und bei geringer Belastung von Patient und Refraktionist ermöglicht.

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Ermittlung des Refraktionszustandes eines Auges, bei der vor den Augen des Patienten Linsensysteme angeordnet sind, deren Brechkraft kontinuierlich oder diskontinuierlich veränderbar ist und löst die zugrundeliegende Aufgabe dadurch, daß für einen objektiven Grobabgleich ein automatisch arbeitender Refraktometervorsalz vorgesehen ist, der vor jedes der in Blickrichtung und Akkomodation festgelegten Augen des Patienten bewegbar ist, wobei der Refraktometervorsatz über Stellmotoren die Brechkraft des jeweiliger Linsensystems verändert, und daß für einen anschließenden subjektiven Feinabgleich zusätzliche Mittel zu ι Veränderung der Brechkraft der Linsensysteme vornan den sind.

Zur vollständigen Ermittlung des Refraktionszustan des seiner Augen braucht oer Patient also nur vor de neuen Vorrichtung Platz zu nehmen. Diese führt den de gültigen Verordnung schon sehr nahe kommenden Vor oder Grobabgleich in wenigen Sekunden durch, als«: praktisch in einer Zeit, welche der Refraktionist ohnehii zum Vorbereiten des Patienten benötigt. Der Patten wird (lurch diesen automatischen Grobabgleich nich belastet. Anschließend führt der Refraktionist de