DE2014147A1

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Info

Publication number: DE2014147A1
Application number: DE19702014147
Authority: DE
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1969-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1970-10-08
Also published as: GB1309433A; DE2014147B2; DE2014147C3; US3572908A

Description

Anordnung zur Aufzeichnung von Brechkraftfehler des Auges charakterisierenden Meßwerten

Priorität: 24. März 1969; T.St.A.; Hr. 809 526

Die Erfindung dient dem Zweck, Brechkraftfehler des Auges eines Patienten zu bestimmen und dabei die Anwendung von Meßmitteln zu vermeiden, die auf normaler Beobachtung des Patienten mit beiden Augen beruhen. Die Erfindung bezweckt, den sphärischen und den zylindrischen Korrektlonswert des Auges eines Patienten zu bestimmen, ohne dabei auf mündliche Auskünfte des Patienten zurückgreifen zu müssen, und ferner die Messungen unabhängig von willkürlicher Akkomodation des Patienten zu machen.

Es ist zur Zeit üblich, Messungen von Brechkraftfehlern in der Weise auszuführen, daß ein Bild auf die Netzhaut mittels einer Vorrichtung abgebildet wird, die mit einstellbarer Brennweite arbeitet. Ein solches Meßgerät wird in der Weise benutzt, daß eine scharfe Abbildung auf der Netzhaut

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Bayerische Vereinsbank München 820993

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durchgeführt wird,und der Meßwert ergibt sich aus der Einstellung des Meßgerätes, die eine scharfe Abbildung bewirkt.

Man kann die heutzutage verwendeten Meßvorrichtungen in zwei Kategorien teilen: Die eine Kategorie besteht aus Meßgeräten, bei denen mit "voller Pupille" gearbeitet wird und die Abbildung bei voller Pupille des Auges des Patienten sowohl zur Erzeugung des Bildes und zur Beobachtung desselben erfolgt. Bei einer derartigen Anordnung ergibt sich ein Fehler dadurch, daß die Hornhaut des Auges des Patienten eine Vorderflächenreflexion bewirkt, und ferner ergibt sich eine Fehlerquelle dadurch, daß in unkontrollierbarer Weise der Patient eine Akkomodation auf das Instrument bewirkt.

Da der Patient nicht genau weiß, wie nahe sich das Meßinstrument befindet, führt er eine ungewünschte Nahakkomodation durch.

Die zweite Kategorie derartiger Meßvorrichtungen vermeidet das Problem der Jieflexion an der Hornhautvorderfläche dadurch, dai3 nur ein geringer Randteil der Pupille des Patienten ausgenutzt wird, indem man einen bestimmten Randteil der Pupille dazu verwendet, das lacht zur Erzeugung des Bildes auf der Netzhaut in das Auge zu richten, und einen anderen Randteil der Pupille daau verwendet, die Betrachtung des Bildes durchzuführen. Es ergibt sich jedoch eine zweite Fehlerquelle bei dieser Art Meßvorrichtun^en,insofern man nämlich weii3, daß die Brechkraft der Hornhaut über ihre Oberfläche hinweg unterschiedlich ist, und auf diese Weise ist man unbeabsichtigten Meßfehlern unterworfen.

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Die Erfindung bezweckt daher, den Fehler der Brechkraft des Auges ohne die Nachteile der normalen "binokularen Betrachtung zu messen und die gesamte Pupille des Auges des Patienten

auszunutzen und dadurch klinisch wirklich zuverlässige Daten zu erhalten. Die Erfindung gestattet es, eine Brechwertfehlermessung in außerordentlich kurzer Zeit, beispielsweise I/25 sek, durchzuführen, und dadurch wird eine Anregung der Augenmuskeln und eine störende Augenbewegung vermieden. Die Erfindung gestattet ferner eine kontinuierliche Aufzeichnung der Bestimmung von Brechwertfehlern.

Eine Anordnung zur Aufzeichnung von Meßwerten für die .Brechkraftfehler des Augensystems, umfassend die Netzhaut, unter Anwendung einer Beleuchtungslampe, kennzeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch, daß in einer Raumgitteranordnung Objektpunkte Vorgesehen sind und durch optische Abbildungsmittel derart angeordnet sind, daß eine Abbildung des Raumgitterwerkes in der Nähe der Netzhaut des Auges erfolgt, und ein zweites optisches Linsensystem und ein Film zur weiteren Abbildung des genannten, auf der Netzhaut erzeugten Bildes vorgesehen sind und daß die abzubildenden Punkte des Gitterwerkes, in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die scharfe Abbildung eines bestimmten dieser abzubildenden Punkte ein Maß für den Korrektions-Dioptrienwert des Auges bildet.

DaB zur Anwendung gelangende, die abzubildenden Punkte bildende Gitterwerk wird für eine außerordentlich kurze Zeitdauer nur beleuchtet und in das Sehfeld des Auges des Patienten projiziert. Es wird dabei die Netzhaut beobachtet und photographiert, so daß man den am besten wiedergegebenen

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Abbildungspunkt ermitteln kann und dadurch eine Korrektion auf normales Brechkraftvermögen durchführen kann.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Messung von Brechkraftfehlern des Auges und zur Aufzeichnung entsprechender Meßwerte gemäß der Erfindung;

Figur IA eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Erzielung einer konjugierten Anordnung des Aufzeichnungsfilmes und der Retina für beliebige Bre chkraftfehle r;

Figur IB eine vergrößerte Teildarstellung eines einzelnen Abbildungspunktes des Gitterwerkes der in Fig. 1 wiedergegebenen Anordnung;

Figur 2 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen, in Fig. 1 dargestellten Meßanordnung;

Figur 5A die Wiedergabe von erfindungsgemäß erzeugten und 3B Netzhautmeßbildern.

Die in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Anordnung zeigt eine Mehrzahl optischer Mittel, die eine optische Achse 10 bilden. Das optische System besteht aus den den Strahlengang teilenden Vorrichtungen 12 und 14, der Beleuchtungslampe 13 und einem räumlichen Gitterwerk 18 von abzubildenden Punkten a...t. Man erkennt aus Fig. IB, daß ein jeder der abzubildenden Punkte aus einer Mehrzahl kleinerer Bildpunkte 17 besteht, die dem Zweck dienen, die Messung von aetigmatisehen Fehlern in Form der elliptischen Wiedergabe der einzelnen Abbildungspunkte a...t zu bewirken. Eine Kamera 22 umfaßt eine Linse 20 und optische Korrekturmittel 24, um den Film

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der Kamera und die Netzhaut und die Bildpunkte bei jedem.

denkbaren Brechwertfehler in die gewünschte konjugierte Lage zu bringen, ohne daß die den Apparat betätigende Person den Fehler deij^rechkraft im vorhinein weiß. Eine Ausführungsform dieser Mittel 24 zur Erzielung der konjugierten Lage ist

eine Vorrichtung zur Überführung der Bildfläche in eine Bildebene, wobei diese Vorrichtung in Fig. 1 und Pig. IA dargestellt ist. Zweckmäßigerweise befindet sich diese Korrektur- j| vorrichtung 24 in Kontakt mit dem Film der Kamera, und zwar in der Art, daß diese Mittel aus einer stufenförmig angeordneten optischen Faserkabelvorrichtung 24a, 24b und 24c bestehen, deren Vorderflächen 25a, 25b, 25c und 25d s'chräg abfallen, so daß man die gewünschte optische konjugierte Zuordnung erhält, wobei sämtliche, Fasern an ihren hinteren Enden eine Ebene bilden und senkrecht zu der Filmoberfläche verlaufen.

Der Apparat wird in der Art gehandhabt, daß eine Projektion des Gitterwerkes 18 auf den Sehfeldabschnitt des Auges U des Patienten innerhalb eines kleinen Winkels (5°-6° zur M

optischen Achse) erzeugt wird, damit Bilder von den Außenrändern der Netzhaut vermieden werden. Eine derartige Projektion erfolgt durch die Lichtquelle 13 und die Linse Das Bild des Gitterwerkes der abzubildenden Bildpunkte ist auf die Ebene der Netzhaut 11 oder in deren Nähe fokussiert,

durch

wobei die Lichtstrahlen zunächst/den teilweise reflektierenden Spiegel 14 und nach erfolgter Reflexion am Spiegel 12 verlaufen. Der teilweise reflektierende Spiegel 12 könnte auch ein vollständig reflektierender Spiegel mit einem Loch in der Mitte sein. Das an der Netzhaut des zu untersuchenden Auges 11 reflektierte Licht wird dann über die Spiegel 12 und 14 in das Kameraobjektiv 20 gerichtet. Es ist zweckmäßig, daß der primäre Brennpunkt der Kameralinse 20 zu-

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sammenfällt mit dem primären Brennpunkt der Projektionslinse 16, notwendig ist das Einhalten dieser Bedingung jedoch nicht. Es ist ferner wichtig, daß die Bildebene der Reflexion an der Hornhaut weit von den maßgeblichen Bildebenen liegt, damit auf diese Weise eine Störung durch Vorderflächenreflexion vermieden wird.

Nachdem das Licht die Kameralinse 20 durchsetzt hat, wird das Bild auf der Netzhaut wieder abgebildet in der Filmebene, wobei ein jeder abzubildender Bildpunkt des Gitterwerkes eine besondere Stellung auf dem Film hat, ungeachtet, ob es für einen solchen Bildpunkt eine scharfe oder nicht fokussierte Wiedergabe ist.

Das Gitterwerk 18 ist in seitlicher Ansicht in Fig. 2 wiedergegeben. In Fig. 2 kann man sehen, wie die abzubildenden Punkte in bezug auf einander versetzt in dem Gitterwerk liegen, wobei Fig. 2 eine Wiedergabe in einer zu der Dimension in Fig. 1 senkrechten Dimension darstellt. Es sind verschiedene Gitterwerkanordnungen denkbar, soweit nur eine hinreife chende Trennung in einer oder mehreren Dimensionen für die abgebildeten Bildpunkte eingehalten wird, so daii man genau eine Mesaung der Brechwertfehler für eine Mehrzahl Patienten durchführen kann. Es ist zu empfehlen, daß die abzubildenden Gitterwerkspunkte um eine halbe Dioptrie oder um eine viertel Dioptrie voneinander entfernt liegen.

Eine von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnung erzeugte Wiedergabe eines Untersuchungsresultats ist in den Figo 3A und 3B wiedergegeben, wobei die Wiedergabe dieser Figuren einer Betrachtung von der Rückseite der Kamera her entspricht. Nimmt man an, daß ein abzubildendes Element des

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Gitterwerkes in der Brennebene der Linse 16 liegt, so kann dieses Bildelement zunächst als Bezugsbildelement, angesehen

werden. Bei.einem fehlerfreien Auge würde dieses Bildelement· h genau in der Ebene der Netzhaut abgebildet werden. Tatsachlich braucht man nicht ein derartiges Bezugselement unter

praktischen Verhältnissenj es wird im vorliegenden nur von einem derartigen Element als Hilfe beim Verständnis der Erfindung ausgegangen. Wenn der einzige auf der Netzhaut scharf abgebildete Punkt des Gitterwerkes der Punkt j in Fig. 3B ist und wenn 3 einen bestimmten Abstand von dem Bezugspunkt h oder einem anderen Bezugspunkt hat, so ist der Dioptrienwert der sphärischen Korrektion durch den Abstand des Wied-ergabepunktes 3 von dem Bezugspunkt gegeben. Wenn die beiden Gitterwerkspunkte 3 und m scharf, wenn auch elliptisch, auf der.Netzhaut projiziert werden und daher so auf dem "Retinagramm" erscheinen, so weiß man, daß eine sphärische Korrektion,bestimmt durch den Abstand des pro-3izierten Bildpunktes h und des projezierten Bildpunktes 3, und zusätzlich eine zylindrische oder astigmatische Korrektion, die durch den Abstand zwischen den Abbildungspunkten 3 und m bestimmt ist, erforderlich ist.

Es wird die Achse des Astigmatismus bestimmt durch den Unterschied der Orientierungen der abgebildeten Punkte 3 und m, wobei A den Bezugsmeridian bildet. Weitere Beispiele für die Auswertung eines Retinagrammes sind denkbar, beispielsweise aufgrund der scharfen, wenn auch elliptischen Abbildung der Abbildungspunkte ρ und β gemäß Fig. 3B bzw. der scharfen Abbildung beider Bildpunkte ρ und s. Im letzteren Pail sind als Beispiel unterschiedliche Orientierungen gezeigt.

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Es wäre auch denkbar, die Projektionslinse 16 sowohl als Kameralinse als auch als Projektionslinse zu verwenden. In diesem Pail müßte der Strahlengangteiler 14 zwischen der Linse 16 und dem Gitterwerk 18 angeordnet sein,und gleichzeitig müßte die Vorrichtung 24 zur Ausrichtung des Bildfeldes in eine geeignete Lage in bezug auf die Strahlengangteilervorrichtung 14 gerückt werden.

Die Lage der Lichtquelle 13 in bezug auf die übrige Apparatur wird in der Weise gewählt, daß die Lichtquelle hinter dem Gitterwerk so eingestellt wird, daß das die Projektionslinse 16 durchsetzende Licht auf die Pupille abgebildet wird. Bei der Lichtquelle kann es sich um eine Quecksilberbogenlampe handeln. Es ist ferner wünschenswert, eine Kamera mit schneller Entwicklung zu verwenden, um unmittelbar das Retinagramm für die Untersuchung zur Verfügung zu haben.

Es ist ferner zweckmäßig, ein fixiertes Akkomodationsobjekt 30 zu verwenden, das nicht notwendigerweise einen Teil des Apparates bilden muß, das jedoch auf der verlängerten mittleren Sehachse 32 jenseits des Strahlengangteilers 12 in einer von dem Arzt festgelegten Entfernung sich befinden sollte, damit während der Messung der Patient eine bestimmte Akkomodation vornimmt.

Man könnte ferner eine individuelle Ablesevorrichtung für die Brechwertfehlermessung vorsehen, die durch ein von der Kante beleuchtetes Netz an der Rückseite der zur ebenen Ausrichtung des Bildfeldes vorgesehenen Vorrichtung gebildet wird.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die insbesondere für Personen mit sehr starken Brechwertfehlern geeignet ist,

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"besteht in einer Ausrichtvorrichtung, die eine genaue Zentrierung und Innehaltung eines genauen Abstandes des Auges des Patienten von der den Strahlengang teilenden Vorrichtung 12 sicherstellt. Eine derartige Anordnung würde auch eine Dioptrienkalibrierung der Abbildungspunkte 18 in dem Gitterwerk umfassen.

Die zur Anwendung gelangende Bereuchtungslampe könnte als Blitzlampe ausgebildet sein oder mit einem entsprechenden M Verschluß versehen sein.

Patentansprüche:

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Claims

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Patentansprüche

fTl Anordnung zur Aufzeichnung von Meßwerten für die Brech-

kraftfehler des Augensystems, umfassend die Netzhaut, unter
Anwendung einer Beleuchtungslampe, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Raumgitteranordnung (18) Objektpunkte (a...t) vorgesehen sind und durch optische

α Abbildungsmittel (16) derart angeordnet sind, daß eine Abbildung des Raumgitterwerkes in der Nähe der Netzhaut des Auges erfolgt, und ein zweites optisches Linsensystem (20) und ein Film (22) zur weiteren Abbildung des genannten, auf der Netzhaut erzeugten Bildes vorgesehen sind und daß die abzubildenden Punkte des Gitterwerkes (18) in einem derartigen Abstand voneinander angeordnet sind, daß die scharfe Abbildung eines bestimmten dieser abzubildenden Punkte (a...t) ein Maß für
den Korrektions-Dioptrienwert des Auges bildet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß für das Auge ein zusätzliches Akkomodationsobjekt (30) vorgesehen ist.
w
}. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Akkomodationsobjekt (50) sich
in Blickrichtung befindet und ein ein Durchtrittsloch aufweisender Spiegel (12) einen Teil der von dem Auge ausgehenden Lichtstrahlen ablenkt.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spiegel (12) mit Loch die von der Netzhaut des Auges ausgehenden reflektierten Strahlen seitlich ablenkt.

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5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, d a - durch gekennzeichnet, daß das optische Filmaufzeichnungssystem (20, 22) eine Aufzeichnung in einer Lage bewirkt·, die konjugiert zu dem Pilm-HetzhautrGitterwerksystern liegt.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Bildwiedergabemittel (20) Mittel zur Korrektur einer Bildflächenwölbung aufweisen»
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch-" gekenn"-zeichnet, daß optische Faserkabel (24a...24d) in einer Lage senkrecht zum I¹Um angeordnet sind.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des G-itterwerkes (.18) die" Beleuchtungslampe (13) und ein abbildendes optisches System (10) angeordnet sind.
9. Anordnung nach Anspruch 8, d a d u r e h g e k e η η ζ ei c h η e t , daß als Aufzeichnungsmittel eine Kameralinse (20) vorgesehen ist und der primäre Brennpunkt dieser Linse zusammenfällt mit dem primären Brennpunkt der Projektionslinse (16).

10_e Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9> dadurch gekennzeichnet , daß im Strahlengang der Beleuchtungslampe (13) Mittel zur Teilung des Strahlenganges (.12, 14) vorgesehen sind.

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