DE2353862A1

DE2353862A1 - Verfahren und vorrichtung zur entspannung der akkommodation eines auges

Info

Publication number: DE2353862A1
Application number: DE19732353862
Authority: DE
Inventors: Tom Norman Cornsweet
Original assignee: Acuity Systems Inc
Current assignee: Acuity Systems Inc
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1973-10-26
Publication date: 1974-05-22
Also published as: CA1012394A; JPS49134195A; US3843240A; FR2204387B1; FR2204387A1; GB1439506A

Description

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Acuity Systems, Incorporated 2% Januar 1974

.- - Vorrichtung zur Entspannung der Akkommodation eines Auges

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, um das menschliche Auge zu veranlassen, die Muskeln zu entspannen, welche die Fokussierung des Auges steuern. Dies wird üblicherweise als "Entspannung der Akkommodation" bezeichnet ₉ weil die Akkommodation des Auges ein Maßstab ist für die von den Augenmuskeln bei der Fokussierung eines scharfen Bilds auf der Netzhaut des Auges ausgeübte Anstrengung₀

Sowohl für medizinische Zwecke als auch für Forschungszwecke ist es häufig notwendig, einen Patienten zu veranlassen, seine Augenakkommodation zu entspannen Dies bedeutet, daß der Patient sein Auge auf eine möglichst weit entfernte Ebene einstellen soll, nämlich theoretisch bei fehlerfreiem, normalem Auge auf Unendlich_o Wie dem Fachmann bekannt sein dürfte, er-, gibt sich die Notwendigkeit zur vollkommenen'Entspannung der Akkommodation dann, wenn der Augenarzt einen Patienten untersuchen will, beispielsweise um festzustellen^, ob er eine Brille benötigt oder nicht_o Die Entspannung der Augenakkommodation kann mit Hilfe von Drogen erfolgen, welche die die Augenlinse steuernden Muskeln paralysierenp .Häufig wird dies aber durch Verwendung einer bestimmten Folge von Linsenstärken, versucht.» ■ was, durch einen Wechsel von Linsen vor dem Auge des Patienten in einem üblicherweise als "Verschleierung" bezeichneten Verfahren erficht

ORiGfNAL INSPECTED

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Im Idealfall wird der Augenarzt als Ergebnis seiner Untersuchung ein Rezept für eine Brille ausschreiben, deren optische Stärke so gewählt ist, daß der Patient, wenn seine Akkommodation voll entspannt ist, weit entfernte Objekte scharf sieht» Selbstverständlich sollte daher bei jeder Vorrichtung, beispielsweise bei einem Autorefraktometer, der für die automatische Bestimmung der Glasstärken für ein vorgegebenes Auge ausgelegt ist, die Augenakkommodation völlig entspannt sein, bevor optische Messungen vorgenommen werden, wie dies aus den vorstehenden Erläuterungen ersichtlich sein dürfte. " Dem Fachmann auf diesem Gebiet ist bekannt, daß eine vollständige Entspannung der Augenakkommodation häufig auch bei anderen Verfahren und Untersuchungen erforderlich ist.

Obgleich die genauen Stimulusbedingungen, welche die Augenakkommodation tatsächlich steuern, noch nicht bekannt sind, 1st nunmehr eine neue Reihe, von Stimulusbedingungen zur Hervorbringung einer Entspannung der Augenakkommodation entdeckt worden, bei denen keine Drogen erforderlich sind und die, im Vergleich zum herkömmlichen "verschleierungsverfahren", beträchtlich, vereinfacht sind_o

Die neuartige Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Entspannung der Augenakkommodation beruht auf der Einwirkung einer Reihe von Stimuluskonditionen auf das Auge, die für das Auge von Interesse sind, d„h_e durch welche die Aufmerksamkeit des Patienten erweckt wird, jedoch aus anderen Gründen als durch irgendein räumliches Detail, welches der Stimulus enthalten kann«

Im Verlauf der Forschung nach einem verbesserten Verfahren zur Entspannung der» -Augenakkommodation sind zahlreiche verschiedenartige visuelle Reize erprobt worden,,, Dabei hat es sich jedoch herausgestellt _a daB dann ^ wenn der Patient di© visuellen Einzelheiten irgendeinen Oiohtobjekt-s zu sehen, d_oh_o das Auge-auf diese

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Einzel hei fen scharf einzustellen versucht, selbst im Fall eines sehr weit entfernten Sichtobjekis seine Akkommodation tatsächlich zunimmt. Dies gilt sogar für ein perfekt normales Auge und selbst dann, wenn das Blickobjekt für das betreffende, zu untersuchende Auge anfänglich genau scharf dargeboten wird. Sooft der Patient dabei versucht, die Einzelheiten des dargebotenen Sichtobjekts klar zu sehen, erhöht er automatisch die Refraktionskraft seines Auges geringfügig, obgleich bei einer derartigen Erhöhung der Akkommodation tatsächlich das Netzhautbild etwas unscharf abgebildet wird. Wie bei der Behandlung von menschlichen Patienten üblich, trifft dies selbstverständlich nicht immer zu, gilt jedoch im allgemeinen für die Mehrzahl der Patienten, die untersucht worden sind.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Akkommodation eines Patienten erfolgreich und vollständig entspannt werden kann, indem ein visueller Sichtreiz verwendet wird, welcher für den Patienten aus irgendeinem anderen Grund interessant ist als wegen besonderer Sichteinzelheiten, z.B. Linien, Buchstaben usw. wie sie üblicherweise angewandt werden. Vorzugsweise sollte das Sichtobjekt von die Aufmerksamkeit fesselndem Interesse sein, und zwar aufgrund irgendeines Merkmals, das üblicherweise nicht mit dem Vorgang der Akkommodation verbunden ist. Dies bedeutet, daß das Merkmal, welches den Stimulus bzw. Reiz interessant macht, sollte praktisch unabhängig von der Akkommodationskraft des Auges sein. Wenn sich das Auge anzupassen versucht, wird daher keine nennenswerte Änderung in dem Bild auf der Augennetzhaut festgestellt, so daß das Auge bestrebt ist, sich vollständig zu entspannen, da selbst geringfügige Akkommödationen keinen wirklichen oder scheinbaren Einfluß auf den die Aufmerksamkeit des Patienten anziehenden Stimulus haben.

Bei der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung besteht der gewählte Sichtreiz aus einem sehr verschwommenen bzw. unscharfen Lichtfleck, der sehr wenig räumliche "Einzelheiten" enthält. Dieser verschwommene Lichtfleck kann grüne Farbe besitzen und flackern oder aufblitzen, so daß er ein interessantes

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Merkmal bildet, welches die Aufmerksamkeit des Patienten fesselt. Die grüne Farbe ist möglicherweise aus dem Grund vorteilhaft/weil sie von den meisten Patienten leicht gesehen werden kann, während rote Lichtflecken möglicherweise von bestimmten farbenblinden Patienten nicht gesehen werden können. Selbstverständlich können jedoch gewünschtenfalls auch andere Farben als Grün verwendet werden.

Zur Erhöhung der Unabhängigkeit des Sichtreizes gegenüber Änderungen der Augenakkommodationen wird der unscharfe Lichtfleck, d.h. der aus einem anderen Grunde als wegen räumlicher Einzelheiten interessante Sichtreiz vorzugsweise durch eine Okularlochblende betrachtet. Ohne Verwendung einer solchen Blende erscheint der Lichtfleck zwar immer noch sehr verschwommen, doch ändert sich die Verschwommenheit bzw. der Grad der Unscharfe bei Änderungen der Augenakkommödation erheblich, da sich der Fokussierungsgrad auf der Netzhaut als Funktion der Akkommodation ändert,

Wird jedoch das verschwommene Bild durch eine Blende betrachtet, so verursachen Änderungen der Augenakkommodationskraft verschwindend kleine Ände-,rungen in der scheinbaren Fokussierung des Netzhautbilds aus zumindest zwei Gründen. Erstens wird die Tiefenschärfe des Auges bei Verwendung einer Okularlochpupille stark vergrößert, wodurch die Akkommodation ersichtlicherweise weniger wirksam wird. Es könnte zwar angenommen werden, daß eine solche Okularlochpupille auch die scheinbare Unscharfe des Lichtflecks reduzieren könnte, doch wird durch eine solche Okularlochblende der Lichtfleck auch durch Beugung bzw. Brechung beträchtlich verzerrt, wobei dieser Verzerrungseffekt durch Brechung durch die Akkommodationsversuche des Auges praktisch unbeeinflußt bleibt.

Bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung betrachtet der Patient somit eine kleine, aber stark unscharf eingestellte Lichtquelle durch eine Okularlochpupille. Dabei hat es sich herausgestellt, daß sich die Augenakkommödation tatsächlich entspannt. Aus diesem Grund kann die Erfindung für sich zum Ent-

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spannen der Augenakkommodation oder in Verbindung mit einer anderen Vorrichtung, z.B. einem Autorefraktometer, zur automatischen Entspannung der Augenakkommodation vor der optischen Untersuchung und/oder Messung des Auges verwendet werden, wie dies aus den vorstehenden Ausführungen ersichtlich sein dürfte.

Im folgenden ist eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung an Hand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, weiche schematisch eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird eine Lichtquelle S durch einen Blinkgeber angesteuert, welcher das Lichtausgangssignal von der Lichtquelle S mit einer Frequenz von z.B. 12 Hz variiert, welche für den Patienten noch erkennbar ist. Gewünschtenfallskann ein Grünfilter 10 in den Lichtstrahl engahg eingefügt werden, so daß die Lichtquelle für den Patienten Grün erscheint. Obgleich, wie erwähnt, Grün möglicherweise die bevorzugte Farbe darstellt, können bei der Durchführung der Erfindung selbstverständlich auch andere Farben angewandt werden. .

Das Ausgangssignal von der Lichtquelle S wird sodann durch eine Linse L. gebrochen, bevor es durch eine Qkularloch- bzw. Feinlochblende in einer Blendscheibe 12 und weiter durch eine zweite Linse L-blende auf die Ebene der Augenpupille abbildet.

scheibe 12 und weiter durch eine zweite Linse L- fällt, weiche die Okularloch-

Der Abstand zwischen der Lichtquelle S und der Linse L. ist so gewählt, daß dadurch gewährleistet wird, daß das Bild der Lichtquelle S auf der Augennetzhaut stark unscharf wiedergegeben wird. Der Abstand zwischen der Blende, der Linse L- und der Augenpupille ist hierbei so gewählt, daß die Blende auf der Ebene der Augenpupille abgebildet wird, wie dies vorher erwähnt worden ist. Die Wirkung ist daher die gleiche, als würde die Pupille des Auges mit der

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Okularlochblende in der Blendscheibe 1-2 zusammenfallen. Mit anderen Worten: Die Biendscheibe 12 und die Linse L₉ stellen eine künstliche Pupille dar, durch welche gewährleistet wird, daß die Augenpupille effektiv auf die Größe der Okularlochblende begrenzt wird, wie dies nunmehr für den Fachmann offensichtlich sein dürfte.

Wie erwähnt, besteht bei der beispielhaften, dargestellten Ausführungsform der Erfindung der Sichtreiz aus einem unscharfen Lichtfleck, wobei die Ökularloch- bzw. Feinlochblende effektiv verhindert, daß Änderungen der Augenakkommodation den Fokussierungsgrad des Stimulus auf der Augennetzhaut wesentlich verändern. Dies bedeutet, daß die OkularEochbtende die Sicherste)lung der Unabhängigkeif des Sichtreizes gegenüber Änderungen der Augenakkommodation unterstützt und somit, wie erwähnt, die erwünschte Entspannung der Augenakkommodationskraft verbessert.

Selbstverständlich können auch andere Arten von Sichtreizen anstelle einer blinkenden, unscharf eingestellten Lichtquelle verwendet werden. Beispielsweise kann anstelle des die Aufmerksamkeit fesselnden Blinkens der Lichtqueiie einfach eine Farbenänderung oder irgendein anderer Sichtstimuius bzw.Sichtreiz vorge-r sehen werden, welcher aufgrund irgendeines anderen Merkmals als räumliche

Einzelheiten für den Patienten von allgemeinem Interesse ist. Außerdem sollte der Zustand des Sichtreizes auf der Augennetzhaut praktisch unabhängig sein von Änderungen der Augenakkommodation, so daß selbst dann, wenn der Patient seine Akkommodationskraft zu ändern versucht, keine nennenswerte Änderung des Sichtreizes feststellbar ist, wodurch die tatsächliche Entspannung der Augenakkommodation verbessert wird.

Obgleich vorstehend nur eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in Einzelheiten dargestellt und beschrieben ist, sind dem Fachmann innerhalb -des Rahmens der Erfindung selbstverständlich verschiedene Abwandtungen und Änderungen möglich. Aus diesem Grund so!S die Erfindung olle Innerhalb des

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erweiterten Schutzumfangs liegenden Änderungen und Abwandlungen mit einschließen.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung somit eine Vorrichtung zur Entspannung der Akkommodation des Auges geschaffen, bei deren Anwendung dem Auge ein Sichtstimulus bzw. Sichtreiz dargeboten, wird, welcher minimale räumliche Einzelheiten enthält j, auf welche sich das Auge einstellen könnte. Dies bedeutet, daß der dem Auge dargebotene Sichtreiz interessant genug ist, um die Aufmerksamkeit des Patientin anzuziehen ₉ jedoch von solcher Art ist, daß es für den Patienten unmöglich wird, das "Abbild" des Sichtreizes auf seiner Netzhaut durch .den Versuch zu fokussieren wesentlich zu verändern«, Genauer gesagt, haben Versuche, das Auge zu akkommodieren, d_eh₀ das Auge- auf das-Bild scharf einzustellen, eine geringe praktische Auswirkung auf die Veränderung der Verschwommenheit bzw» Unscharfe des Sichtreizes auf der Augennetzhaut_o Die beispielhafte Ausführungsform der Erfindung sieht die Betrachtung einer unscharf eingestellten, blinkenden Lichtquelle durch eine Okularlochblende vor, um eine Entspannung der Augenakkommodationskraft bzw» -stärke hervorzurufen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Entspannung der Akkommodation eines Auges, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (5) oder dergleichen zur Erzeugung eines unscharfen Lichtreizes und eine Einrichtung (10, L., 12, L-), welche den Sichtreiz auf die Netzhaut des Auges wirft.

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtreizquelle eine blinkende Lichtquelle ist.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtreizquelle eine Linse (L,) aufweist, die in einem anderen Abstand als dem einer Brennweite entsprechenden Abstand von der blinkenden Lichtquelle angeordnet ist.

Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die blinkende Lichtquelle (5) ein grüngefärbtes Lichtausgangssignal liefert.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine zwischen die Augenposition und die Sichtreizquelle eingefügte Blende (12) aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Blende und der Augenposition eine weitere Linse (L„) angeordnet ist, welche die Blende (12) praktisch in die Pupille des Auges fokussiert.

7. Vorrichtung zur Entspannung der Akkommodation eines Auges nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

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NACHeEREICHT I

daß.der Lichtquelle (5) eine derart angeordnete optische Linse (L-j) zugeordnet ist, daß das Lichtausgangssignal zu einem unscharf eingestellten Bild desselben gebrochen wird, und daß zur Vergrößerung der Tiefenschärfe des Auges und zur Verringerung der Wirksamkeit der Augenakkommodation für die Änderung des unscharfen Bilds auf der Augennetzhaut eine Blende (12) so angeordnet ist, daß das Auge das unscharfe Bild durch die Blende hindurch betrachten kann,

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dad u r c h g e k e η η zei chnet, daß eine Blinkgebereinrichtung zur An- · steuerung der Lichtquelle mit dieser verbunden ist, um ein variierendes Lichtausgangssignal von der Lichtquelle zu liefern_e

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