DE2828405A1

DE2828405A1 - Augenuntersuchungseinrichtung

Info

Publication number: DE2828405A1
Application number: DE19782828405
Authority: DE
Inventors: Kazunobu Kobayashi; Haruhisa Madate; Shinichi Ohta; Kanagawa Yokohama
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1977-06-29
Filing date: 1978-06-28
Publication date: 1979-01-11
Also published as: DE2828405C2; JPS5412194A; JPS6114809B2; US4227780A

Description

AugenUntersuchungseinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Augenuntersuchungseinrichtungen und insbesondere auf eine Augenuntersuchungseinrichtung , die mit einem Erfassungssystem 2Ό zum Erfassen der Lagebeziehung zwischen einem Objektiv und dem zu untersuchenden Auge ausgestattet ist.

Als Augenuntersuchungseinrichtungen sind beispielsweise Augenhintergrundkameras, Augenrefraktometer und große Ophthalmoskope bzw. Helmholtzsche Augenspiegel bekannt. Für die Bildaufnahme, die Beobachtung oder die Messung mit derartigen Einrichtungen ist es wesentlich, die Einrichtung in bezug auf das zu untersuchende Auge richtig einzustellen. Insbesondere im Falle der Augenhintergrundkamera verursacht eine ungenaue Einstellung der Einrichtung hinsichtlich des Arbeitsabstands bzw. Dingabstands und der Ausfluchtung zwischen einem Objektiv und dem zu untersuchenden menschlichen Auge unterschiedliche Fehler wie beispielsweise ein Reflektions- oder Streubild, das auf die Mischung eines Teils des auf der Horn-

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haut reflektierten Lichts zur Beleuchtung des Hintergrunds mit dem auf dem Hintergrund reflektierten Nutzlicht zurückzuführen ist.

Bei herkömmlichen Augenhintergrundkameras erfolgt die Einstellung des Arbeitsabstands auf folgende Weise: Zu Beginn fluchtet die untersuchende Person unter Beobachtung des die Hornhaut beleuchtenden Lichts die optische Achse des Objektivs mit dem zu untersuchenden menschlichen Auge aus. Wenn das Beleuchtungslicht richtig auf die Pupille auffällt, ist eine Ausfluchtung der optischen Achse erzielt. Danach stellt die untersuchende Person den Arbeitsabstand ein, wobei sie über ein Okular der Einrichtung beobachtet, ob irgendein Streulicht oder Reflektionslicht sichtbar ist. Wenn kein Streulicht oder Reflektionslicht sichtbar ist, ist der richtige Arbeitsabstand erzielt. Sobald sich irgendeine Änderung in der Lagebeziehung zwischen dem optischen Objektivsystem und dem menschlichen Auge ergibt, müssen diese Einstellvorgänge wiederholt werden. Dies ist sehr mühsam und zeitraubend.

Bei einer Augenhintergrund-Untersuchungseinrichtung zur Untersuchung ohne Pupillenerweiterung ist dieses Problem noch schwerwiegender. Bei dieser Art von Einrichtung wird zum Fokussieren und Einstellen des Gesichtsfelds unsichtbares Licht wie beispielsweise Infrarotstrahlung verwendet. Da die untersuchende Person das Hintergrund-Beleuchtungslicht und andere störende Lichter nicht mit freiem'Auge beobachten kann, ist es unmöglich, die vorstehend beschriebenen Einstellungsvorgänge anzuwenden. Bei der Verwendung von Infrarotstrahlung ist daher für die Einstellung eine gesteigerte Fertigkeit erforderlich, so daß die Häufigkeit unrichtiger Einstellungen der Einrichtung größer wird.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Augenuntersuchungseinrichtung -der vorstehend beschriebenen Art zu schaffen, bei der es möglich ist, zu ermitteln, ob der Abstand von dem zu untersuchenden Auge zu einem optisehen Objektivsystem gleich dem optimalen Arbeitsabstand ist oder nicht.

Ferner soll erfaßbar sein, ob das zu untersuchende Auge und das optische Objektivsystem richtig ausgefluchtet sind oder nicht.

Weiterhin soll bei der erfindungsgemäßen Einrichtung angezeigt werden, daß die Einrichtung auf den optimalen Arbeitsabstand richtig eingestellt worden ist und genau ausgefluchtet worden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine von einer Schallwellen-Quelle erzeugte Ultraschallwelle oder Schallwelle auf die Hornhaut des zu untersuchenden menschlichen Auges gerichtet wird und ein Empfänger so angeordnet wird, daß er auf die Hornhaut gerichtet ist. Der Empfänger nimmt die von dem Auge reflektierte Welle auf und wandelt die empfangene Welle in ein elektrisches Signal um. Das elektrische Signal wird sowohl mit einem Bezugssignal, das dem optimalen Ärbeitsabstand entspricht, als auch mit einem Bezugssignal verglichen, das der Ausfluchtung entspricht. Die Ergebnisse dieser Vergleiche werden zur Einstellung der Einrichtung in Richtung der optischen Achse sowie auch zur Einstellung in horizontaler und vertikaler Richtung verwendet. Wenn die Ergebnisse in ein selbsttätiges Einstellsystem eingegeben werden, können die nötigen Einstellungen automatisch durchgeführt werden; die nachstehenden Beispiele zeigen jedoch den Fall, daß die Einrichtung zur Einstellung von Hand in Richtung der optischen Achse sowie in horizontaler

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und vertikaler Richtung bewegt wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Längsschnitt ein Ausführungsbeispiel der Augenuntersuchungseinrichtung.
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Fig. 2a bis 2d zeigen unterschiedliche Lagebeziehungen zwischen dem zu untersuchenden menschlichen Auge und einem Objektiv der Einrichtung.
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Fig. 3 und 4 zeigen jeweils Beispiele von Kombinationen aus einer Schallwellen-Quelle und einem Schallwellenempfänger.

Fig. 5 ist ein Schaltbild eines bei der Einrich

tung verwendeten elektrischen Verarbeitungssystems.

Fig. 6 zeigt unterschiedliche Kurvenformen von Ausgangssignalen an jeweiligen Schaltungs

teilen der in Fig. 5 gezeigten Schaltung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Augenhintergrundkamera zur Untersuchung ohne Pupillenerweiterung als Ausführungsbeispiel. In der Figur bezeichnen 1 einen Sammelspiegel, 2 eine Beleuchtungslampe für die Augenhintergrund- bzw. Fundusbeobachtung, 3a und 3b Kondensorlinsen und 4 ein Filter, das Infrarotstrahlen und Strahlen im nahen Infrarotbereich durchläßt und Licht im sichtbaren Bereich sperrt.

5 ist eine Blitzröhre, 6 die Linse eines zweiten Kondensors, ein Lichtweg-Umlenkspiegel, 8 eine Feldlinse und 9 eine

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Ringschlitzplatte mit einer Ringöffnung 9a. Auf der Ringschlitzplatte 9 wird von der Beleuchtungslampe 2 oder von der Blitzröhre 5 abgegebenes Licht fokussiert. Mit 10a und 10b sind Relaislinsen bezeichnet; 11 ist ein Lochspiegel mit einer Blendenöffnung 11a und 12 ist eine Objektivlinse bzw. ein Objektiv. Der Ringschlitz 9a wird zunächst einmal auf dem Lochspiegel und dann weiter an einer vorbestimmten Stelle des Augenvorderteils des zu untersuchenden menschlichen Auges 23 wie beispielsweise an der Hornhaut 23a abgebildet. 13 ist eine Abbildungslinse, die dazu dient, ein durch das Objektiv 12 ausgebildetes Bild des Augenhintergrunds wieder auf der Ebene eines Films 22 abzubilden. 14'ist ein Umlenkspiegel, der zwischen ■ seiner Arbeitsstellung, bei dem er schräg in dem optischen Weg für die Beobachtung angeordnet ist, und seiner eingezogenen Stellung für die Aufnahme eines Bilds des Augenhintergrunds bewegbar ist. 15 ist eine Feldlinse, 16 und

18 sind Relaislinsen, 17 ist ein Lichtweg-Umlenkspiegel,

19 ist eine Infrarot-Fernsehkamera, 21 ist ein Fernseh-

Überwachungsgerät bzw. Monitor, 19a ist eine im infraroten Lichtbereich empfindliche Kamera- bzw. Aufnahmeröhre, 19b ist eine photoelektrische bzw. photoempfindliche Fläche der Aufnahmeröhre und 21a ist der Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre. Mit 24 ist ein Ultraschallwellengenerator bzw. eine Ultraschallwellen-Quelle bezeichnet, während 25 ein Ultraschallwellen-Empfänger ist. Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, sind der Generator 24 und der Empfänger 25 eng zusammengebaut, so daß sie zusammen eine einzige Einheit bilden. 26 ist ein Ultraschallwellen reflektierender konkaver Spiegel, dessen Achse parallel zur optischen Achse des Objektivs 12 läuft und der dazu dient, die Ultraschallwelle an einer vorbestimmten Stelle (optimaler Arbeitsabstand des Objektivs) zu sammeln, die in Verlängerung der optischen Achse liegt. 27 und 28 sind Ultraschall-Umlenkplatten. Die Umlenkplatte 27 ist mit einer Neigung von

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in bezug auf die Achse des konkaven Spiegels 26 an dieser angeordnet, während die zweite Umlenkplatte 28 unter einer Neigung von 45° in bezug auf die optische Achse des Objektivs 12 an dieser angeordnet ist. Die Umlenkplatte 28 besteht aus einem Material, das Ultraschallwellen reflektiert und Licht im sichtbaren oder infraroten Bereich durchläßt. Beispielsweise wird eine Glasplatte oder eine Acrylplatte verwendet. Nötigenfalls wird die Platte so gestaltet, daß sie schnell in eine Lage außerhalb des Lichtwegs bewegbar ist.

Die vom Generator 24 erzeugte Ultraschallwelle wird mittels des konkaven Spiegels 26 reflektiert und konvergiert und dann wiederum mittels der Umlenkplatten 27 und 28 reflektiert, so daß sie auf einem Zielpunkt konvergiert, der auf der Verlängerung der optischen Achse des Objektivs 12 liegt. Der Zielpunkt ist ein Punkt, an welchem die in einen optimalen Arbeitsabstand von dem Objektiv 12 liegende Hornhaut 23a des zu untersuchenden Auges die optische Achse des Objektivs schneidet.

Die an der Hornhaut 23a reflektierte Ultraschallwelle wird nacheinander von den Umlenkplatten 28 und 27 reflektiert und dann nach Reflektion mittels des konkaven Spiegels 26 an dem Empfänger 25 konvergiert.

Auf einer Ebene 22a eines virtuellen Bilds und außerhalb der Bahn des von dem Augenhintergrund reflektierten Lichts sind e'in Meßwerk 29 und Leuchtdioden 30 und angeordnet. Das Meßwerk 29 dient zur Anzeige darüber, ob der richtige Arbeitsabstand eingestellt ist oder nicht. Die Leuchtdiode 30 zeigt durch Einschalten den Abschluß der Ausfluchtung an, wogegen die Leuchtdiode 31 durch Einschalten anzeigt, daß die Einrichtung nicht ausgefluchtet ist.

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Mit 32 ist eine elektrische Verarbeitungsschaltung bezeichnet, die später im einzelnen beschrieben wird.

Wenn bei der vorstehend beschriebenen Anordnung der Augenhintergrund beobachtet wird, wird das Licht von der Beleuchtungslampe 2 zusammen mit dem mittels des Sammelspiegels 1 reflektierten Licht mittels des Filters 4 gefiltert, das sichtbares Licht sperrt und das zwischen die Kondensorlinsen 3a und 3b eingesetzt ist. Das durch das Filter durchgelassene infrarote Licht wird über die Linse 6, den Umlenkspiegel 7 und die Feldlinse 8 zur Ringschlitzplatte 9 geführt..Nach Durchlaufen des Ringschlitzes 9a und danach der Relaislinsen 10a und 10b wird mit dem schräg angeordneten Lochspiegel 11 das infrarote Licht nach links in der Zeichnung reflektiert. Das reflektierte Licht beleuchtet nach Durchlaufen des Objektivs 12 den Augenhintergrund 23c des zu untersuchenden Auges 23.

Das an dem Augenhintergrund 23c reflektierte Licht durchläuft den gleichen Lichtweg in Gegenrichtung, nämlich nach rechts in der Zeichnung, und gelangt durch die Mittel-Blendenöffnung 11a des Lochspiegels 11 hindurch. Das Licht wird durch die Abbildungslinse 13 und den schwenkbaren Spiegel 14 auf der Ebene 22a zu einem Bild geformt. Das auf diese Weise ausgebildete Bild wird dann über die Feldlinse 15, die Relaislinse 16, den Umlenkspiegel 17 und die Relaislinse 18 zur photoelektrischen bzw. photoempfindlichen Fläche 19b der Aufnahmeröhre 19a der Infrarot-Fernsehkamera 19 übertragen.

Das Bild wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches über ein Kabel 20 zu dem Fernseh-Monitor 21 gelangt. Damit wird zur Beobachtung durch die untersuchende Person das Bild des Augenhintergrunds auf dem Bildschirm 21a der Kathodenstrahlröhre des Fernsehmonitors sichtbar.

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Wenn ein Bild des Augenhintergrunds aufzunehmen ist, wird die Blitzröhre 5 gezündet, so daß von der Blitzröhre abgegebenes sichtbares Licht den Augenhintergrund 23c beleuchtet, wobei es den gleichen Lichtweg zurücklegt wie das vorstehend beschriebene infrarote Licht. Das von dem Augenhintergrund reflektierte Licht läuft unter dem Spiegel 14 durch, der nun in seine ausgeschwenkte Lage gemäß der Darstellung durch die strichpunktierten Linien hochgeschwenkt ist, und erreicht die Ebene des Films 22, die mit der Ebene 22a konjugiert ist. Auf diese Weise wird das Bild des Augenhintergrunds aufgenommen.

Bei dieser Art. von Augenuntersuchungseinrichtung mit Beleuchtung auf einer gemeinsamen Achse gemäß der vorstehenden Beschreibung müssen die Ringschlitzplatte 9, der Lochspiegel 11 und die Hornhaut 23a zueinander konjugiert liegen, um zu verhindern, daß irgendein Streulicht oder Reflektionslicht auf das Aufnahmebild, in den Beobachtungs-Sucher oder zur Aufnahmeröhre bzw. Kameraröhre gelangt. Dieser Umstand ist dem Fachmann bekannt. Zum Herbeiführen dieser notwendigen Konjugation ist es erforderlich, den Abstand zwischen dem Objektiv 12 und der Hornhaut 23a des zu untersuchenden Auges auf einem besonders dafür festgelegten Wert zu halten.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die Schallwelle von dem Generator 24 mittels des konkaven Spiegels 26 und der Umlenkplatte 27 und danach weiter mittels der Umlenkplatte 28 reflektiert, so daß die reflektierte Welle die gleiche Achse erhält wie das vorstehend beschriebene Beleuchtungslicht für die Beobachtung oder die Bildaufnahme. Wenn die Ringschlitzplatte 9, der Lochspiegel 11 und die Hornhaut 23a untereinander die notwendige Konjugation haben, besteht auch eine Konjugation zwischen dem Schallwellen-Generator 24 und der Hornhaut 23a.

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Die von der Hornhaut 23a reflektierte Schallwelle läuft den gleichen Weg in Gegenrichtung zur Richtung der Schallwelle aus dem Generator entlang und tritt in den in nächster Nähe des Generators 24 angeordneten Schallwellen-Empfanger 25 ein. In dem Empfänger wird die empfangene Schallwelle in ein elektrisches Signal umgesetzt, das nach Verarbeitung in der elektrischen Verarbeitungsschaltung 32 das Meßwerk 29 und die beispielsweise durch die Leuchtdioden 30 und 31 gebildeten Anzeigevorrichtungen ansteuert.

über die Feldlinse 15, die Relaislinse 16, den Umlenkspiegel 17 und die Relaislinse 18 werden Bilder des Meßwerks 29 und der Anzeigevorrichtungen bzw. Leuchtdioden 30 und 31 auf die photoempfindliche Oberfläche 19b der Aufnahmeröhre 19a projiziert und dann als elektrisches Signal über das Kabel 20 zu dem Fernseh-Monitor 21 übertragen. Auf diese Weise werden auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre des Fernseh-Monitors 21 Bilder 29a, 30a und 31a des Meßwerks bzw. der Leuchtdioden gezeigt.

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2a bis 2d, die unterschiedliche Lagebeziehungen zwischen der Hornhaut 23a und dem Objektiv 12 zeigen, die Funktion der in Fig. 5 gezeigten elektrischen Schaltung im einzelnen beschrieben.

Die Fig. 2a zeigt den Fall, daß die Hornhaut und das Objektiv richtig ausgefluchtet sind und zwischen ihnen der optimale Arbeitsabstand eingehalten ist. Die Fig. 2b zeigt den Fall, bei dem der Abstand zwischen dem zu untersuchenden Auge 23 und dem Objektiv 12 zu groß ist, obgleich sie ausgefluchtet sind; die Fig. 2c zeigt einen weiteren Fall, bei welchem der Abstand zwischen dem zu untersuchenden Auge 23 und dem Objektiv 12 zu klein ist, jedoch zwischen ihnen Ausfluchtung besteht. Bei der in Fig. 2d gezeigten Lage sind das zu untersuchende Auge und das

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Objektiv nicht ausgefluchtet.

In der Fig. 5 ist 24 der Generator, während 25 der Empfänger ist. Sie entsprechen den in Fig. 1 gezeigten Elementen 24 und 25. Wie nachstehend im einzelnen beschrieben wird, wird die von dem Empfänger 25 aufgenommene Ultraschallwelle nach Umsetzung in ein elektrisches Signal im Empfänger mit einem Signal Vthr verglichen. Das Signal Vthr entspricht der vom Empfänger empfangenen Intensität der Ultraschallwelle, wenn das zu untersuchende Auge und das Objektiv voneinander um einen maximalen Abstand entfernt sind, den sie bei einer gewöhnlichen Voreinstellung haben könnten.

Wenn bei der Ausfluchtung zwischen Auge und Objektiv die Abweichung über eine bestimmte festgelegte Grenze hinaus geht, dann kann selbst nach Ablauf einer bestimmten festgesetzten Zeit die von der Hornhaut 23a reflektierte Ultraschallwelle nicht in den Empfänger 25 eindringen oder ist die in den Empfänger eintretende Ultraschallwelle sehr schwach. In diesem Fall schaltet ein "Null"-Signal eines Schaltglieds 44 über eine Schaltung aus Elementen 45 bis 51 sowie einem Vergleicher 57 die Leuchtdiode 31 ein. Wenn im Gegensatz dazu an dem Schaltglied 44 ein Ausgangssignal auftritt, kann aufgrund der von der Erzeugung der Schallwelle an bis zum Auftreten des Ausgangssignals an dem Schaltglied 44 abgelaufenen Zeit bestimmt werden, ob der bestehende Arbeitsabstand der geeignete ist oder nicht; dabei ist die sich in Abhängigkeit von der Temperatur verändernde Schallgeschwindigkeit in Betracht zu ziehen.

Die Arbeitsweise der in Fig. 5 gezeigten elektrischen Schaltung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 beschrieben.

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Ein Signal aus einem Oszillator 33 für den Schallwellen-Generator 24 wird mittels eines Signals aus einem Taktgenerator 34 an einem Schaltglied 35 geschaltet und dann zur Ansteuerung des Generators 24 mittels eines Verstärkers 36 verstärkt. Die von der Hornhaut 23a reflektierte Schallwelle dringt in den Schallwellen-Empfänger 25 ein, der die empfangene Schallwelle in ein elektrisches Signal umformt. Nach Durchlaufen eines Verstärkers 37, eines Schmalbandfilters 38 und eines Demodulators 39 wird das elektrische Signal in einem Vergleicher 40 mit einem Ausfluchtungs-Bezugssignals Vthr verglichen. Über eine Kurvenformerschaltung 41 gelangt nur ein solches Signal, das größer als Vthr ist.

Der Empfänger 25 empfängt nicht nur die von der Hornhaut 23a reflektierte Welle, sondern auch einen Teil der von dem konkaven Spiegel 26 reflektierten Welle, wobei dieser Teil auszuschalten ist. Zur Unterdrückung bzw. Beseitigung dieses Teils der Empfangswelle steuert das Ausgangssignal des Taktgenerators 34 eine monostabile Kippschaltung 42 an, um damit einen Impuls mit der Breite Tinh vom Anstieg des Ausgangssignals des Taktgenerators 34 an zu bilden. Die Impulsbreite Tinh ist größer als die Summe der Impulsbreite Tw des Ausgangssignals des Taktgenerators und der Zeitdauer To, die die von dem Generator 24 erzeugte und durch den konkaven Spiegel 26 reflektierte Schallwelle bis zum Eintreten in den Empfänger 25 braucht. Das Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe 42 wird mittels eines Inverters 43 invertiert, so daß für die Zeitdauer Tinh vom Anstieg des Ausgangssignals des Taktgenerators 34 an das Ausgangssignal· aus der Kurvenformerschaltung 41 durch das Schaltglied 44 gesperrt wird. Durch das Ausgangssignal des Schaltglieds 44 wird die als Anzeigeelement dienende Leuchtdiode 30 eingeschaltet.

Durch den Anstieg des Ausgangssignals aus dem Taktgenerator

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34 wird ein Flip-Flop 45 in Betrieb gesetzt, das durch den Anstieg des Ausgangssignals·des Schaltglieds 44 außer Betrieb gesetzt wird. Ferner wird das Ausgangssignal des Taktgenerators 34 mittels eines Inverters 46 invertiert, um dadurch mittels eines Schaltglieds 47 die Ausgabe aus dem Flip-Flop für die Zeitdauer Tw zu sperren. Das Ausgangssignal des Schaltglieds 47 ist daher ein Impuls, dessen Breite der Zeitdauer vom Abfallen des Ausgangssignals des Taktgenerators 34 an bis zum Ansteigen des Ausgangssignals des Schaltglieds 44 entspricht. Während dieser Zeitdauer erfolgt daher die Ansteuerung einer Integrierschaltung aus einer Diode 48, einem Widerstand 49 und einem Kondensator 50. Die Integrierschaltung wird für die Ausgangsimpulsdauer Tw des Taktgenerators 34 mittels eines Schaltelements wie eines Transistors 51 außer Betrieb gesetzt.

Wenn ein Ausgangssignal des Schaltglieds 44 vorhanden ist, hält eine Abfrage/Halte-Schaltung 52 das Ausgangssignal der Integrierschaltung, d.h. den Wert J in Fig. 6 fest. Das Ausgangssignal der Abfrage/Halte-Schaltung 52 wird in einen Eingang eines DxfferenzVerstärkers 53 eingegeben, an dessen zweitem Eingang ein Arbeitsabstand-Bezugssignal Vref.. anliegt. Das dem Unterschied zwischen den beiden Eingangssignalen entsprechende Ausgangssignal des Differenzverstärkers steuert das Meßwerk 29, das ein Voltmeter sein kann. Ein Widerstand 54, ein wärmeempfindliches bzw. Wärmemeßelement 55 und eine Temperaturkompensationsschaltung 56 dienen dazu, proportional zur Atmosphären- bzw. Umgebungstemperatur den Pegel des Bezugssignals Vref.j anzuheben oder abzusenken. Wenn die Umgebungstemperatur hoch ist, ist das Bezugssignal Vref- niedrig, wogegen es hoch ist, wenn die Umgebungstemperatur niedrig ist. Das Ausgangssignal der Integrierschaltung, d.h. das Signal J in Fig. 6 wird ferner in dem Vergleicher 57 mit

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einem Ausfluchtungs-Bezugssignal Vref₂ verglichen. Wenn das Signal J höher als das Bezugssignal Vref₂ ist, wird die als Anzeigeelement dienende Leuchtdiode 31 eingeschaltet.

Die Kurvenformen Ca bis Cd in Fig. 6 entsprechen jeweils den Fällen gemäß den Fig. 2a bis 2d.

In dem Fall nach Fig. 2a ist die für die von dem Generator 24 erzeugte Schallwelle zum Erreichen des Empfängers 25 notwendige Zeit gleich T₁. In dem Fall nach Fig. 2b ist diese Zeit gleich T~, in dem Fall nach Fig. 2c ist diese Zeit gleich T_ und in dem Fall nach Fig. 2d ist diese Zeit gleich T₁'. Obgleich für den Fall nach Fig. 2d die Zeit T ' = T₁ ist, sind das zu untersuchende Auge 23 und das Objektiv 12 nicht ausgefluchtet. Aufgrund dieser mangelnden Ausfluchtung läuft die von der Hornhaut 23a reflektierte Schallwelle nicht längs der optischen Achse des Objektivs. Sie wird vielmehr in eine abweichende Richtung gemäß der Darstellung durch die strichpunktierten Linien in Fig. 2d reflektiert, so daß daher die reflektierte Welle kaum zu dem Empfänger 25 gelangen kann, wie es in diesem Fall bei Cd in Fig. 6 ersichtlich ist. Als Folge davon wird das Signal gemäß Cd in Fig. 6 bei dem Vergleich mit dem Bezugssignal Vthr in dem Vergleicher 40 unterdrückt.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist das Schallwellen-Konvergenzsystem aus dem Generator 24, dem Empfänger 25, dem Spiegel 26 und den Umlenkplatten 27 und 28 so angeordnet,· daß bei der Lage gemäß Fig. 2a eine Konjugationsbeziehung zwischen dem Generator 24 und dem Empfänger 25 besteht. Daher hat in dem Fall nach Fig. 2a die von dem Empfänger 25 empfangene Schallwelle die größte Stärke und auch das beste Signal/Störungs-Verhältnis (S/N-Verhältnis).

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Die Integrierschaltung aus der Gleichrichter-Diode 48, dem Widerstand 49 und dem Kondensator 50 wird nur für die Zeitdauer von T- , T„ oder T-. jeweils abzüglich der Zeitdauer Tw in Betrieb gesetzt, um damit jeweils Werte V₁ , V„ oder V-. zu erhalten, bis ein Ausgangssignal von dem Taktgenerator 34 .kommt- In dem Fall gemäß Fig. 2d arbeitet die Integrierschaltung für eine Zeitdauer von T. abzüglich Tw, so daß ihr Ausgangssignal größer als das Bezugssignal Vref- wird (siehe J in Fig. 6). Als Folge davon wird zum Einschalten einer Warnvorrichtung, nämlich der Leuchtdiode 31 ein Impuls gemäß der Darstellung bei L in Fig. 6 erzeugt.

Die Werte V₁ , V~ und V-. werden jeweils gemäß der Darstellung bei K in Fig. 6 in der Abfrage/Haite-Schaltung 52 festgehalten, wobei das Bezugssignal Vre^ so gewählt ist, daß Vref₁=V₁ ist. Im Falle des Werts V₁, d.h. in dem Fall nach Fig. 2a zeigt daher das Meßwerk 29 "0" an, während es in dem Fall nach Fig. 2b "zu weit" und in dem Fall nach Fig. 2c "zu nah" anzeigt. Mit einer Temperaturänderung ändert sich die Schallwellengeschwindigkeit. Wenn die Temperatur ansteigt, steigt die Schallwellengeschwindigkeit an, was eine Verringerung der Zeit T₁ ergibt, so daß der Wert V₁ absinkt. Mit der vorstehend angeführten Temperaturkompensationsschaltung mit den Elementen 54, 55 und 56 wird entsprechend dieser Änderung auch das Bezugssignal Vref.j verringert. Wenn die Temperatur niedriger wird, arbeitet die Temperaturkompensationsschaltung auf die gleiche Weise wie im vorstehenden Fall, jedoch in Gegenrichtung. Auf diese Weise ist die Augenuntersuchungseinrichtung hinsichtlich einer Temperaturänderung kompensiert, so daß in dem Fall nach Fig. 2a das Meßwerk 29 immer den Punkt "0" anzeigt.

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Die untersuchende Person überwacht unter Beobachtung des Bilds des Augenhintergrunds 21a auf dem Bildschirm des Monitors 21 die Bilder 29a, 30a und 31a dieser Anzeigevorrichtungen in Form des Meßwerks und der Leuchtdioden. Wenn gemäß dem Bild 29a auf dem Bildschirm an dem Meßwerk die Anzeige "0" erscheint, gemäß dem Bild 30a die Leuchtdiode 30 eingeschaltet ist und gemäß dem Bild 31a die zweite Leuchtdiode 31 ausgeschaltet ist, ist damit der untersuchenden Person angezeigt, daß nun die Augenuntersuchungseinrichtung auf die optimale Lage in bezug auf das zu untersuchende Auge eingestellt ist.

Anstelle des Meßwerks und der Leuchtdioden können auch andere Anzeigevorrichtungen wie solche für akustische Anzeigen verwendet werden. Ferner ist nicht immer die bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendete Kombination aus einem Filter zum Sperren sichtbaren Lichts und einer Irifrarot-Aufnahmeröhre notwendig. Eine Augenhintergrund- bzw. Funduskamera zur Untersuchung ohne Pupillenerweiterung kann auch so gestaltet sein, daß einerseits eine hochempfindliche Aufnahmeröhre verwendet wird, während andererseits die Menge des von der Beleuchtungslampe 2 abgegebenen Lichts soweit verringert wird, daß das Licht keinerlei Zusammenziehung der Pupille des zu untersuchenden Auges verursacht.

Für die Augenuntersuchungseinrichtung besteht keine Einschränkung auf eine Einrichtung zur Untersuchung ohne (künstliche)· Pupillenerweiterung. Die Augenuntersuchungseinrichtung ist vielmehr allgemein bei allen üblichen Arten von ophthaImologischen Geräten und Einrichtungen verwendbar. Die größte . vorteilhafte Wirkung wird jedoch bei Verwendung an einer Augenuntersuchungs- und Prüfeinrichtung zur Untersuchung ohne Pupillenerweiterung erzielt.

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Mit der Erfindung ist eine Augenuntersuehungseinrichtung geschaffen, die eine Ultraschallwellen-Erzeugungsquelle, Reflektionselemente und einen ültraschallwellen-Empfanger aufweist. Ein konkaver Reflektionsspiegel ist so angebracht, daß er die erzeugte Ultraschallwelle unter Konvergieren der Welle in Richtung entlang der optischen Achse eines Objektivs der Einrichtung leitet. Ferner dient der konkave Spiegel dazu, die von der Hornhaut des zu untersuchenden Auges reflektierte Ultraschallwelle in dem Empfänger zu konvergieren. Die von dem Empfänger aufgenommene Ultraschallwelle wird in ein elektrisches Signal umgesetzt. Das auf diese Weise erzeugte elektrische Signal enthält eine Komponente, die über die nach der Erzeugung der Ultraschallwelle bis zu ihrem Empfang benötigte Zeitdauer informiert, sowie eine Komponente, die eine Information über die Intensität der empfangenen Ultraschallwelle darstellt. Die Zeitdauer-Signalkomponente wird mit einem Bezugssignal verglichen, das einem vorbestimmten Arbeitsabstand zwischen dem Objektiv und dem zu untersuchenden Auge entspricht, wogegen die Intensitäts-Signalkomponente mit einem Bezugssignal verglichen wird, das der Ausfluchtung des Objektivs mit dem zu untersuchenden Auge entspricht.

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Claims

10 Patentansprüche

■ 1J Augenuntersuchungseinrichtung, gekennzeichnet durch eine Ultraschallwellen- oder Schallwellen-Quelle (24), eine Projektionseinrichtung (26, 27, 28) zum Projizieren der Welle zum menschlichen Auge (23) hin, einen Empfänger (25) , der die von dem menschlichen Auge reflektierte Welle empfängt und sie in ein elektrisches Signal umwandelt, und eine elektrische Schaltung (32) zum Vergleichen des elektrischen Signals mit einem Signal für die Ausfluchtung zwischen dem menschlichen Auge und einem optischen Objektivsystem (12) der Einrichtung und/ oder einem Signal für den optimalen Abstand zwischen dem Auge und dem Objektivsystem.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung (26, 27, 28) eine Umlenkplatte (28) für das optische Objektivsystem (12) aufweist, die sichtbares Licht und/oder Infrarotlicht durchläßt..

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkplatte (28) der Projektionseinrichtung (26, 27, 28) aus dem Lichtweg herausgezogen ist, wenn die Augenuntersuchungseinrichtung in Funktion

35 ist.

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ORlGiNAL INSPECTED

~²' 28284Gb

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein photographisches System (12, 11a, 13, 22), ein Beleuchtungssystem (1 bis 12) und ein Beobachtungs sys tem (12 bis 21),, welches eine darin angebrachte Anzeigevorrichtung (29, 30, 31) aufweist, die mittels der elektrischen Schaltung (32) angesteuert ist.

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