DE19842393A1

DE19842393A1 - Messung der Augenbeweglichkeit und Augenstellung durch automatisierte Doppelbilderfassung mit einer Digitalisiereinrichtung zur Ortskoordinatenableitung

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Publication number: DE19842393A1
Application number: DE1998142393
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-09-16
Filing date: 1998-09-16
Publication date: 2000-03-23

Abstract

Eine Tafel mit Sensoreinrichtung zur Digitalisierung von Ortskoordinaten (Digitalisierbrett) mit mindestens einer zentralen punktförmigen bzw. strichförmigen Lichtquelle wird um verschiedene Features wie Kameras, Ultraschallsensoren und Distanzmeßprojektionssysteme erweitert. Ein Patient betrachtet die Lichtquelle unter Fusionstrennung, indem er mit einem Auge durch ein Farbfilter blickt. Das doppelte Bild der Lichtquelle wird auf dem Digitalisierbrett mit einem Markiergerät oder mit einem Finger markiert und von einem Computer oder Prozessor in Winkelkoordinaten oder Rotationskoordinaten umgerechnet. Erweiternd kann der Patient am Kopf ein Kopfneigungs-Meßsystem oder ein Punkt- oder Kreuzprojektionssystem tragen zur Ermittlung der Blickrichtungen. DOLLAR A Das Digitalisierbrett kann je nach erweiterndem System mit mehreren Lichtquellen ausgestattet werden, die über Handschalter oder Computer/elektronisch gesteuert werden.

Description

Die Patentanmeldung ist ein Zusatzpatentanmeldung zu der aus der Gebrauchsmusteranmeldung 298 11 062.8. abgeleiteten Patentanmeldung. Zur Messung der Augenmotilität wird bisher ein großes "Koordinatensystem" (Maddoxkreuz, Tangentenskala nach Harms oder Hessschirm) verwendet. Die von einer Person mit einem optischen Zeiger angegeben Doppelbilder werden bisher von einem qualifizierten Untersucher interpretiert und aufgeschrieben. Die Erfindung bezieht sich auf die Verkleinerung dieses Systems, eine vereinfachte automatische Doppelbilderfassung sowie die automatische Berechnung der Blickwinkel. Hierfür dient eine Tafel mit Fixationsleuchten und Sensoreinrichtung zur Digitalisierung von Ortskoordinaten (Digitalisierbrett). Die untersuchte Person markiert (entsprechend dem Sensor) mit dem Finger oder mit Hilfe eines Markiergerätes das wahrgenommene Doppelbild auf dem "Digitalisierbrett". Der Sensor gibt die Ortskoordinaten an einen Rechner weiter. Der Rechner stellt die gemessenen Werte dar, interpretiert diese und analysiert eventuelle Sehstörungen. Die Zusatzanmeldung bezieht sich auf eine Erweiterung des Messsystems im Hinblick auf das Sensorsystem, die Messung des Abstandes zwischen untersuchter Person und Apparatur sowie die Analyse eventuell ermittelter Sehstörungen.

Beschreibung einer Ausführung anhand Abb. 1 und Abb. 2

Ein Patient blickt auf eine Tafel mit Sensoreinrichtung (15/14/10/12) zur Digitalisierung von Ortskoordinaten. Dieses Digitalisierbrett (1) ist mit mindestens einer punktförmigen Lichtquelle (3) sowie einer Sensoreinrichtung (15/14/10/12) ausgestattet. Das Digitalisierbrett ist mit einem Computer (7) verbunden. Auf einem Monitor (6) werden Untersuchungsergebnisse angezeigt und der Ablauf der Untersuchung dargestellt. Auf einem Drucker (8) können diese ausgedruckt werden. Ist auf dem Digitalisierbrett (1) nur eine Lichtquelle (3) vorhanden, so befindet sich diese vorzugsweise im Zentrum des Digitalisierbretts. Strahlt die Lichtquelle weißes Licht ab, so blickt der Patient mit einem Auge durch einen Farbfilter (Rotglas) um eine Fusionstrennung herbeizuführen. Die untersuchte Person nimmt bei Sehstörungen unter Fusionstrennung die Lichtquelle doppelt war. Die Position der rot erscheinenden Lichtquelle markiert der Patient oder der Untersucher mit einem Markiergerät (2) oder mit dem Finger auf dem Digitalisierbrett (1). Aus der Distanz des angegebenen Doppelbildes zwischen Markierung und weißer Fixationslicht berechnet der Computer die Winkelabweichungen zwischen rechtem und linkem Auge. Dieser Versuch wird für verschiedene Blickrichtungen durchgeführt.

Die verschieden Blickrichtungen sind in diesem System derart simulierbar, indem der Kopf des Patienten relativ zum Digitalisierbrett (1) unter Fixation des Fixierlichtes (3) geneigt wird oder indem ohne Bewegungen des Kopfes mehrere exzentrisch installierte Lichtquellen (20) auf dem Digitalisierbrett nacheinander fixiert werden. Im ersten Fall kann die Kopfneigung des Patienten gemessen werden, indem der Patient ein Head-Tracking System (Kopf-Neigungs- Meßsystem) (4) am Kopf trägt, das die aktuellen Meßdaten an einen Computer liefert. Die zweite Möglichkeit besteht im Tragen einer Kopfprojektionslampe, die auf einer Skala (9) am Digitalisierbrett die aktuelle Kopfneigung anzeigt.

Weiterhin kann die punktförmige Lichtquelle beispielsweise mit Hilfe eines Diffusors auch linienförmig (11) dargestellt werden. Der Patient markiert dann einzelne Punkte des Liniendoppelbildes zur Messung und Berechnung der Zyklorotation der Augen. Weiterhin ist auch mit Hilfe einer Handsteuerung durch einen Schrittmachermotor (22) die Fixierlinie rotierbarer und damit abgleichbar. Eine weitere Möglichkeit besteht im Markieren einzelner Punkte dieser Linie oder in der Markierung einzelner Punkte die auf einer Linie angeordnet sind (17). Außerdem kann mit dem Markiergerät (2) das Feld des binokularen Einfachsehens markiert werden. Dabei trägt der Patient keinen Farbfilter vor einem Auge sondern markiert auf dem Digitalisierbrett die Außengrenzen unter denen er das Fixierlicht einfach wahrnimmt.

Der Sensor (15) ist auch ersetzbar indem mindestens 2 Kameras (14/10) mit Sichtfeld parallel zur Tafel ausgerichtet werden und jeweils die Horizontal- bzw. Vertikal-Position eines Zeigegerätes oder eines Fingers erfaßt wird. Nach dem gleichen Prinzip kann auch eine Messung mit Hilfe von gegenüberliegenden IR- Strahlern (14/10) und IR-Sensoren (12) erfolgen.

Um die Kopfneigung zu erfassen befinden sich auf der Anordnung Fotowiderstände (19), die die Richtung der kopfgetragenen Projektionsleuchte erfassen. Zur Festlegung des Abstandes der zu untersuchenden Person von der Tafel bzw. Schirm werden dem Prinzip nach mindestens zwei Projektionssysteme (13) (Punkt-, Strich- oder Kreuzprojektion) in einem definierten Winkel zueinander am Kopf des Patienten (Brille) oder auf der Tafel angebracht. Im Falle der Projektion in Richtung vom Kopf des Patienten auf die Tafel bzw. den Schirm, fallen die Schnittpunkte der Projektionsfiguren bei definiertem Abstand auf der Tafel bzw. dem Schirm in einem Punkt zusammen. Im Falle der Projektion von der Tafel in Richtung auf das Gesicht der zu untersuchenden Person, fallen die Projektionsfiguren bei definiertem Abstand im Gesicht der Person zusammen. Werden horizontal und vertikal ausgerichtete Projektionsfiguren verwendet, kann damit eine gerade Kopfhaltung der untersuchten Person geprüft werden.

Eine Überprüfung des Abstandes der Person von der Tafel bzw. dem Schirm kann auch mittels einer Ultraschallmeßeinheit erfolgen. Dabei kann der Sensor am Kopf der zu untersuchenden Person (Brille) getragen werden als auch auf der Tafel/Schirm (16) montiert sein.

Die Skala mit Angabe von Winkelgraden ist austauschbar. Ebenso ist eine zentrale Skalierung mittels eines Anzeigeschirms denkbar (21).

Weiterhin ist eine Kamera zur Beobachtung der Untersuchung auf der Tafel bzw. dem Schirm (1) installierbar.

Claims

1. Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Horizontal-, Vertikal- und/ oder Zyklodeviationen an den Augen einer zu untersuchenden Person, mit

1. mindestens einem punkt- (3) oder strichförmigen (11) Fixierlicht das auf einer Tafel (1) bzw. einem Schirm (1) angeordnet ist und
2. einer auf der Tafel bzw. einem Schirm relativ großflächigen Messeinheit/ Sensor (Digitalisiereinheit) (15) zur Ableitung von Ortskoordinaten (Digitalisierbrett) nach Abzweigung eines Patents aus der Gebrauchsmusteranmeldung 298 11 062.8

dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens eine in einem definierten Winkel angeordnete Strich- (13) bzw. Kreuz- (13) bzw. Punkt- (13) Projektionseinrichtung beinhaltet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 weiter gekennzeichnet, daß die Strich- bzw. Kreuz- bzw. Punktprojektionseinrichtung (13) derart verkippt ist, daß in einer definierten Distanz auf einem Schirm bzw. am Kopf der zu untersuchenden Person, der Schnittpunkt der Projektionsachsen zu liegen kommt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1-2 weiter gekennzeichnet, daß im Falle einer Linienprojektion (13), die Linien um einen definierten Winkel gegeneinander verdreht sind, so daß im Schnittpunkt der Projektionsachsen auf einem Schirm bzw. am Kopf des zu untersuchenden Person eine Kreuzformation dargestellt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1-3 weiter gekennzeichnet, daß im Falle einer einseitigen Projektionseinrichtung (13) die Projektionseinrichtung derart verkippt ist, daß bei definierter Distanz und Position der zu untersuchenden Person sich das Projektionsbild auf das Gesicht der zu untersuchenden Person abbildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4 weiter gekennzeichnet, daß eine Kamera (18) angebracht ist, die auf den Probanden gerichtet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5 weiter gekennzeichnet, daß mindestens eine Kamera (14/10) parallel zur Tafel gerichtet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6 weiter gekennzeichnet, daß Infrarotlichtquellen (14/10) und Sensoren (12) mit Projektionsrichtung parallel zur Tafel angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-7 weiter gekennzeichnet, daß auf der Tafel ein Abstandsultraschallmeßsystem (16) aufgebracht ist.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-8 weiter gekennzeichnet, daß die Skalierung (9) der Tafel austauschbar ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-9 weiter gekennzeichnet, daß im Zentrum ein sichtbarer Bildschirm (21) eingebaut ist.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-10 weiter gekennzeichnet, daß die Skalierung (9) gerade oder gekrümmte Linien enthält.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-11 weiter gekennzeichnet, daß die Linienfixationsleuchte (1) auf einem Schrittmachermotor aufgebracht ist, der durch eine Handsteuerung oder durch den Rechner gesteuert wird.

13. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-12 weiter gekennzeichnet, daß die Tafel/Schirm oder der Rechner mit mindestens ein Hand- bzw. Fußschalter verbunden ist, der die Meßwertübernahme steuert.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-13 weiter gekennzeichnet, daß in Zentrumsnähe der Tafel mindestens ein Lämpchen (23) versenkt ist, das nur bei definierter Position des Probanden gesehen werden kann.

15. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-14 weiter gekennzeichnet, daß ein Lämpchen in einer Hülse (24) definierter Länge auf der Tafel/Schirm aufgebracht sind.

16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-15 weiter gekennzeichnet, daß die Tafel/Schirm an definierten Stellen mindestens einen Fotowiderstand (19) beinhalten, der die Projektionsrichtung der kopfgetragenen Projektionseinrichtung, zur Steuerung des Untersuchungsablaufs, erfaßt.

17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-16 weiter gekennzeichnet, daß der untersuchten Person vor beide Augen ein Farbfilter vorgeschaltet wird.

18. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-17 weiter gekennzeichnet, daß die untersuchte Person einen kopf- bzw. brillengetragenen Ultraschalldistanzmesser trägt.

19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-18 weiter gekennzeichnet, daß der am Kopf oder einer Brille getragenen Punkt, Strich oder Kreuzprojektor derart justiert ist, daß die Projektionsmarke bei definierter Distanz auf der Tafel in definierter Position abgebildet wird.

20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-19 weiter gekennzeichnet, daß zwei kopfgetragene Punkt-, Strich- oder Kreuzprojektoren derart justiert sind daß bei definierter Distanz auf der Tafel in definierter Position die aus beiden Projektoren entstehende Figur abgebildet wird.

21. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-20 weiter gekennzeichnet, daß das Zeigegerät mit einer Zusatzform (z. B. einem Ring) versehen ist.

22. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1-21 weiter gekennzeichnet, daß die Zusatzform des Zeigegerätes beleuchtbar ist.

23. Vorrichtung und Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-22 weiter gekennzeichnet, daß die Provokation einer definierten Blickrichtung durch die Verkippung des Kopfes in Relation zur Tafel oder durch die Exzentrische Darbietung eines Lichtreizes erzeugbar oder deren Kombination ist.

24. Vorrichtung und Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-23 weiter gekennzeichnet, daß zur Messung des Feldes des binokularen Einfachsehens ohne die Verwendung eines Farbfilters das Verfahren nach Anspruch 23 anwendbar ist.

25. Vorrichtung und Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1-24 weiter gekennzeichnet, daß die Analyse der Meßergebnisse die Blickrichtungen entlang horizontaler vertikaler und radialer Achsen ermittelt.