DE295231C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft einen Apparat zur Bestimmung der Hornhautkrümmungen. Das Meßprinzip, das solchen Apparaten zugrunde liegt, besteht bekanntlich darin, daß man vor das zu untersuchende Auge einen Gegenstand von bekannter Größe, beispielsweise zwei in bekanntem Abstande voneinander befindliche Marken, bringt und die Größe des virtuellen Bildes bestimmt, das die als Konvexspiegel

ίο wirkende Hornhautoberfläche von diesem Gegenstande entwirft. Da das virtuelle Bild sehr nahe in der Brennebene der spiegelnden Hornhautoberfläche erzeugt wird, läßt sich aus der Größe des Gegenstandes und des Bildes und der Entfernung des Gegenstandes vom Auge praktisch genügend genau die Brennweite und damit der Krümmungsradius der Hornhautoberfläche berechnen. Die Größe des virtuellen Bildes wird mit Hilfe eines Mikroskops bestimmt, das die reflektierten Strahlen aufnimmt, und das zwischen Objektiv und Okular eine Vorrichtung besitzt, mit Hilfe deren die gesuchte Bildgröße in eine unmittelbar meßbare Größe übergeführt werden kann.

Die Erfindung bezieht sich im besonderen auf solche Apparate, bei denen ein Meßgegenstand von konstanter Größe verwendet wird und zur Messung, der Größe des virtuellen Bildes das Mikroskop in seinem Innern mit einer Ablenkungsvorrichtung versehen ist, die die in das Mikroskop eintretenden Strahlenbüschel unter konstantem Winkel derartig ablenkt, daß zwei oder mehr Bilder des Meßgegenstandeg entstehen, wobei die Ablenkungsvorrichtung in Richtung der optischen Achse verschiebbar ist, so daß auch die im Mikroskop sichtbaren .Bilder gegeneinander verschoben werden. können. Die meisten der bisher bekannten Apparate dieser Art, die in der Regel als Meßgegenstand zwei zu beiden Seiten des Mikroskops angeordnete feste Marken besitzen, haben eine Ablenkungsvorrichtung, die die in das Mikroskop eintretenden Strahlenbüschel in zwei Teile teilt, so daß zwei nebeneinander liegende Bilder entstehen. Dabei ist die Ab- ⁴^ lenkungsvorrichtung so angeordnet, daß die Richtung, in der das eine Bild gegenüber dem andern verschoben erscheint, parallel ist zu der Verbindungslinie der beiden festen Marken. Bei der Messung mit einem solchen Apparate werden die beiden dem Beobachter dargebotenen Bilder durch Verschiebung der Ablenkungsvorrichtung in Richtung der Mikroskopachse in eine bestimmte gegenseitige Lage zueinander gebracht, etwa so eingestellt, daß sie sich in der Richtung, in der sie gegeneinander verschoben erscheinen, gerade berühren. Die hierzu erforderliche Stellung der Ablenkungsvorrichtung gibt ein Maß für. die zu bestimmende Größe des virtuellen Bildes und damit, wenn die Entfernung des Meßgegenstandes vom Auge konstant gehalten wird, ein Maß für den Krümmungsradius der Hornhaut.

Diese Apparate gestatten jedoch die Bestimmung des Krümmungsradius nur jeweils in einer Ebene, nämlich in der Meridianebene, die parallel zu der Richtung ist, in der die beiden im Mikroskop sichtbaren Bilder gegeneinander verschoben sind. Will man ein Urteil darüber gewinnen, wie groß die Krümmungsradien in anderen Meridianebenen sind, so hat man für jeden Meridian eine neue Messung vorzunehmen. Es ist daher in der englischen Patentschrift 26747 ^vom Jahre 1912 vorge-

schlagen worden, das Mikroskop mit einer doppelten Ablenkungsvorrichtung zu versehen, derart, daß in zwei zueinander, senkrechten Richtungen je zwei nebeneinander liegende Bilder erzeugt werden, zweckmäßig in Verbindung mit einer kreisförmigen Marke, so daß man bei derselben Stellung des Apparates in den beiden zueinander senkrechten Richtungen die Bilder der Marke etwa zur Berührung

ίο bringen und damit die Krümmungsradien messen kann. Ist jedoch die zu untersuchende Hornhautoberfläche astigmatisch, so ist man auch hier genötigt, zur Bestimmung der Hauptkrümmungsebenen eine Reihe von Messungen in verschiedenen Meridianebenen vorzunehmen. Bei dem Apparate nach der Erfindung wird als Meßgegenstand eine kreisförmige, etwa konzentrisch zur Mikroskopachse fest angeordnete Marke verwendet und an Stelle der bisher bekannten Ablenkungsvorrichtungen ein brechender Körper in den Strahlengang geschaltet, der wenigstens auf einer Seite durch eine Kegelfläche begrenzt ist, deren Achse mit der Mikroskopachse zusammenfällt. Einen solchen kegelförmigen brechenden Körper kann man sich entstanden denken aus einer Reihe von sektorförmig begrenzten, im Kreise angeordneten, brechenden Prismen, deren Hauptschnittebenen sämtlich durch die Mikroskopachse gehen und deren jedes das Bild der kreisförmigen Marke im Mikroskop um den gleichen Betrag ablenkt. Wird die Anzahl der Prismen im Kreise unendlich groß, so entsteht ein kegelförmiger brechender Körper, der im Mikroskop von der kreisförmigen Marke gleichsam unendlich viele Bilder erzeugt, die konzentrisch zur Mikroskopachse im Kreise angeordnet sind und sich gegenseitig überlagern. Infolgedessen entsteht kein Bild mehr im eigentlichen Sinne, sondern, je nach dem Maß, in dem die Strahlen abgelenkt sind, eine ringförmige oder kreisförmige Bildfläche, die am äußeren Umfange und im Innern je eine kaustische Linie besitzt. Diese kaustischen Linien bilden je nach den Krümmungs-Verhältnissen der Hornhaut mehr oder weniger angenähert. zur Mikroskopachse konzentrische Kreise, und ihre Form läßt mit einem Blick die Krümmungsverhältnisse in allen Meridianen Überschauen, so daß man bei astigmatischen Hornhautoberflächen ohne weiteres die Richtung der Hauptkrümmungsebenen erkennen kann. Die Messung erfolgt in ähnlicher Weise wie bei bekannten Apparaten; man verschiebt bei feststehendem Mikroskop den kegelförmigen brechenden Körper in Richtung der optischen Achse so lange, bis in der Meridianebene, in der die Krümmung bestimmt werden soll, die gegenüberliegenden Punkte der kaustischen Linien eine bestimmte Entfernung haben, zweckmäßig so lange, bis die gegenüberliegenden Punkte der inneren kaustischen Linie auf diesem Meridian gerade in einen Punkt zusammenfallen. Wird die Entfernung der kreisförmigen Marke von dem zu untersuchenden Auge stets konstant gehalten, so ist die hierbei ermittelte Stellung des brechenden Körpers ohne. weiteres ein Maß für den gesuchten Krümmungsradius. Man kann den brechenden Körper mit einer Skala verbinden, an der unmittelbar die Größe des Radius oder die entsprechende Brechkraft abzulesen ist.

Für die Wirkung des Apparates ist es gleichgültig, ob die Kegelfläche an dem brechenden · Körper in Form eines gewöhnlichen Kegels oder in Form eines Hohlkegels angebracht ist. Will man eine einfache Ausführungsform erhalten, so wird man in beiden Fällen den brechenden Körper auf der einen Seite durch die Kegelfläche und auf der andern Seite durch eine zur Mikroskopachse senkrechte Ebene begrenzen. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, den brechenden Körper aus zwei Teilen zusammenzusetzen in der Weise, daß der eine Teil einen Hohlkegel bildet und der andere einen Vollkegel, der den Hohlkegel zu einer 'planparallelen Platte ergänzt, wobei es genügt, wenn nur einer der beiden Teile in Richtung der Mikroskopachse verschiebbar ist. Bei dieser Anordnung kann der Apparat, wenn die beiden Teile des brechenden Körpers sich berühren, auch als gewöhnliches Mikroskop verwendet werden.

Um bei einer astigmatisch gekrümmten Hornhaut die Richtung der Achsen in einfacher Weise festlegen zu können, empfiehlt es sich, in der Objektivbildebene des Mikroskops eine feststehende, zur optischen Achse konzentrische Winkelteilung mit einem dazugehörigen, drehbaren Zeiger anzuordnen. Zweckmäßig ver^ wendet man als Zeiger einen in Richtung eines Durchmessers verlaufenden Strich, da ein solcher bei der in diesem Falle ellipsenförmigen kaustischen Linie am leichtesten in die Richtung der großen oder kleinen Achse eingestellt werden kann.

Eine besonders einfache Handhabung des Apparates ergibt sich, wenn man denselben in der Weise ausbildet, daß die jeweilige Stellung des verschiebbaren brechenden Körpers oder unmittelbar die Größe des entsprechenden no Krümmungsradius im Okulargesichtsfelde abgelesen werden kann. Nach der Erfindung läßt sich dies in der Weise erreichen, daß man in der Objektivbildebene des Mikroskops eine geradlinig verlaufende, feste Skala anbringt und mittels einer geeigneten optischen Einrichtung, etwa einer sammelnden Linse, eine entsprechende, mit dem Mikroskop fest verbundene Ablesemarke durch ein mit dem verschiebbaren brechenden Körper fest verbundenes brechendes Prisma hindurch auf dieser Skala abbildet, wobei dieses Prisma so ange-

ordnet ist, daß seine Hauptschnittebene stets durch die in der Objektivbildebene befindliche Skala geht. Das Prisma verursacht infolgedessen bei seiner Verschiebung in Richtung der optischen Achse ein Wandern des Bildes der Ablesemarke entlang der Skala, so daß jeder Lage des Markenbildes eine bestimmte Stellung des Prismas und damit des brechenden Körpers entspricht.

ίο Die Erfindung ist auf der Zeichnung durch ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, von dem Fig. ι einen lotrechten Längsschnitt des ganzen Apparates, Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1 darstellt. Den Hauptbestandteil des Apparates bildet ein Miskroskop, dessen Objektiv mit α und dessen Okularlinsen mit δ¹ und b² bezeichnet sind. Das Objektiv α ist mit seiner Fassung a¹ an einem Rohr c¹ befestigt; das Okular ist mit seiner Fassung b an einem mit dem Rohr c¹ verschraubten, etwas weiteren Rohr c² drehbar, jedoch achsial unverschiebbar gelagert. Um das Okular bequem drehen zu können, ist seine Fassung b mit einem gerauhten Bunde b³ ausgestattet. Das Ganze ruht mittels eines das Rohr c² umfassenden Tragrings d auf einem veistellbaren Stativ d¹. Hinter dem Objektiv a befindet sich, in einem in dem Rohr c¹ verschiebbaren Rohrstück e gelagert, eine planparallele Glasplatte e¹, die auf ihrer vorderen • Seite eine Visiermarke e² trägt. Das Rohrstück e ist mit einem durch einen Schlitz c³ des Rohres c¹ hindurchtretenden Rohrknie f verbunden, in dem eine elektrische Glühlampe f¹ angeordnet ist, die die Glasplatte e¹ in Richtung ihrer Plattenebene beleuchtet und damit die Visiermarke e² für ein durch das Objektiv a blickendes Auge sichtbar macht. Auf dem linken Ende des Rohres c² ist mittels einer Nabe g ein ringförmiges Gehäuse g¹ von U-förmigem Querschnitt befestigt, das in seinem Innern eine Reihe von elektrischen Glüh-• lampen h trägt, die auf einem zur · Mikroskopachse konzentrischen Kreise angeordnet sind und von einer Anschlußstelle h¹ aus gemeinsam mit Stiom gespeist werden können. Das Gehäuse g¹ der Lampen h ist auf der dem Objektiv α zugewandten Seite mit einem Ring gⁱ aus Mattglas abgedeckt, und vor diesem befindet sich ein Metalldeckel g³, der nur einen schmalen, ringförmigen Spalt g¹ frei läßt. Der mittlere Durchmesser des Spaltes gⁱ ist gegenüber dem Durchmesser des Kreises, auf dem die Glühlampen h angeordnet sind, so gewählt, daß der Spalt von einem in geringer Entfernung vor dem Objektiv befindlichen Punkt der Mikroskopachse aus hell beleuchtet erscheint. Im Innern des Rohres c² befindet sich ein mit einer Verzahnung i¹ versehenes Rohrstück i, das mittels eines Triebes i'² und einer gerauhten Scheibe i³ in Richtung der Mikroskopachse verschoben werden kann! Das Rohrstück i trägt einen Glaskörper k, der auf der einen Seite eben und auf der andern S site durch eine Kegelfläche k¹ begrenzt ist, deren Achse mit·. der Mikroskopachse zusammenfällt. In eine Aussparung des Glaskörpers k ist ein kleines brechendes Prisma k² eingekittet, dessen Hauptschnittebene durch die Mikroskopachse geht. Hinter dem Glaskörper k ist eine fest mit dem Gehäuse verbundene, planparallele Glasscheibe.I angeordnet, deren hintere Fläche mit der Objektivbildebene zusammenfällt und die auf dieser Fläche eine zur Mikroskopachse konzentrische, sich auf den oberen Halbkreis erstreckende Winkelteilung m (Fig. 2) sowie eine in Richtung des vertikalen Durchmessers verlaufende Skala η (Fig. 2) trägt. Unmittelbar hinter der Scheibe I befindet sich eine zweite planparallele Glasscheibe 0, die mit dem drehbaren Okular verbunden ' und auf der der Scheibe I zugewandten Seite mit einem ih Richtung eines Durchmessers verlaufenden Strich o¹ versehen ist. In den unteren Teil des Rohres c² ist ein dazu senkrecht angeordnetes, kleineres Rohrstück φ eingesetzt, das sich an eine Öffnung g⁵ in der Innenfläche des ringförmigen Gehäuses g¹ anschließt und daher auch von den Glühlampen h Licht empfängt. Das Rohrstück fi trägt im Innern eine Mattglasscheibe q, die auf ihrer oberen Seite eine Strichmarke q¹ besitzt, und am oberen Ende eine Sammellinse r sowie ein damit verkittetes Spiegelprisma s, das die von der Strichmarke q¹ . kommenden Strahlen nach dem Okular zu ablenkt. Die Sammellinse r erzeugt von der Strichmarke q¹ durch das Prisma k² hindurch ein Bild auf der in der Objektivbildebene befindlichen Skala n.

Bei der Benutzung des Apparates wird derselbe auf das zu untersuchende Auge gerichtet und die auf der Glasplatte e¹ befindliche, für den Patienten als Blickmarke dienende Marke e² durch Verschieben des Rohrstücks e so eingestellt, daß der Patient ein im unendlichen liegendes, scharfes Bild der Marke sieht. Die Entfernung des Apparates von dem zu untersuchenden Auge ist bei allen Messungen gleich groß zu nehmen und so zu bestimmen, daß, ' wenn der Glaskörper k nicht vorhanden wäre, die von dem kreisförmigen beleuchteten Spalt g⁴ ausgehenden und an der Hornhautoberfläche reflektierten Strahlen durch das Objektiv a in der Okularbrennebene zu einem Bilde des leuchtenden Spaltes vereinigt würden. Infolge des dazwischengeschalteten Glaskörpers k entsteht statt des eigentlichen Bildes eine Bildfläche mit zwei kaustischen Linien, die die Krümmung der untersuchten Hornhaut in allen Meridianen erkennbar mächen. Durch Einstellen der Strichmarke ο¹ auf den größten oder kleinsten Durchmesser einer kaustischen

Linie kann bei einer astigmatisch gekrümmten Hornhautoberfläche die Lage der Hauptkrümmungsebenen an der Winkelteilung m abgelesen werden. Die Größe des Krümmungsradius der Hornhaut in einem bsstimmten Meridian ergibt sich dadurch, daß man mittels der gerauhten Scheibe i³ das Rohrstück i mit dem Glaskörper k so lange verschiebt, bis auf dem gewünschten, mit der Strichmarke ο¹ eingestellten Meridian die gegenüberliegenden Punkte der inneren kaustischen Linie in einen zusammenfallen. Da sich bei der Verschiebung des Glaskörpers k infolge des mitbewegten Prismas K¹ auch die Lage des Bildes verändert, das die Linse r von der festen Strichmarke q¹ auf der Skala η entwirft, so kann die augenblickliche Stellung des Glaskörpers k und damit der entsprechende Krümmungsradius im Okulargesichtsfelde an der Skala η abgelesen werden.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Apparat zur Bestimmung der Horn-. hautkrümmungen, bei dem das durch Reflexion an der Hornhautoberfläche erzeugte virtuelle Bild einer kreisförmigen Marke durch ein Mikroskop beobachtet wird, das innerhalb der kreisförmigen Marke angeordnet ist, und das zwischen Objektiv und Okular eine in Richtung der optischen Achse verschiebbare Ablenkungsvorrichtung besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkungsvorrichtung von einem brechenden Körper gebildet wird, der wenigstens auf einer Seite durch eine Kegelfläche begrenzt ist, deren Achse mit der optischen Achse des Mikroskops zusammenfällt.
2. 2. Apparat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der Objektivbildebene fest angebrachte, geradlinig verlaufende Skala in Verbindung mit einer optischen Einrichtung, die eine entsprechende, mit dem Mikroskop fest, verbundene Ablesemarke durch ein mit dem verschiebbaren brechenden Körper fest verbundenes Prisma hindurch auf dieser Skala abbildet, welches Prisma so angeordnet ist, daß seine Hauptschnittebene stets durch die in der Objektivbildebene befindliche Skala geht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.