DE3215483C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Augenuntersuchungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei der Benutzung von Augenuntersuchungsgeräten, wie beispielsweise Augenhintergrundkameras oder Augenrefraktrometern, ist es erforderlich, daß die Optik des Gerätes auf das zu untersuchende Auge, insbesondere auf den Augenhintergrund, scharf eingestellt wird, ohne daß eine Beeinträchtigung dieser Fokussierung durch einen Lidschlag bzw. ein Zwinkern des Auges erfolgt.

Aus der DE-OS 30 01 244 ist eine Augenhintergrundkamera mit einem automatischen Fokussierungssystem bekannt, bei dem der bewegliche Teil leichtgewichtig und kompakt ausgebildet ist, um ein gutes Ansprechverhalten bei der Fokussierung zu erreichen. Nachteilig ist dabei das Entstehen eines Fokussierfehlers, wenn ein Lidschlag des Patienten auftritt, oder wenn ein unzureichendes Markenbild, beispielsweise aufgrund von Schmutz auf der Meßmarke, erzeugt wird.

Ein Gerät der eingangs genannten Gattung ist bereits in der DE-OS 30 31 822 offenbart. Dieses Gerät ist als Augenhintergrundkamera mit einem automatischen und einem von Hand zu betätigenden Fokussierungssystem ausgebildet. Das automatische und das manuelle Fokussierungssystem vermag Bilder einer ersten und einer zweiten Meßmarke auf derselben Lichtempfangsebene einer Photosensoranordnung zu erzeugen, wobei sich die Bilder in entgegengesetzten Richtungen parallel zu der Photosensoranordnung bewegen. Zur automatischen Fokussierung wird die Lage des Bildes durch die Photosensoranordnung ermittelt, während man die Bilder zur manuellen Fokussierung zur Koinzidenz bringt. Andererseits werden sowohl die Bilder der ersten als auch der zweiten Meßmarke auf der Photosensoranordnung erzeugt, wenn sie weit aus dem Scharfstellbereich liegen, so daß das automatische Fokussierungssystem ungenau arbeitet. Nachteilig ist weiterhin, daß Beeinträchtigungen des Fokussierungsvorgangs durch den Lidschlag des Patienten auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Augenuntersuchungsgerät der eingangs genannten Gattung derart weiterzubilden, daß dessen Fokussierfehler aufgrund von ungenauen Meßmarkenbildern und/oder Lidschlag vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Bevorzugte Merkmale, die die Erfindung vorteilhaft weiterbilden, sind in den nachgeordneten Patentansprüchen enthalten.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Augenuntersuchungsgerätes wird unter Ausnutzung des von dem Augenhintergrund des Patienten reflektierten Lichtes in vorteilhafter Weise eine fehlerfreie automatische Fokussierung vorgenommen, die nicht durch abnormale Bedingungen in dem Bilderfassungssystem oder den Lidschlag des Patienten beeinträchtigt ist. Insbesondere arbeitet die automatische Fokussierung dabei in günstiger Weise lediglich mit den Signalen, die für die automatische Fokussierung benötigt werden, wobei die Auswahl dieser Signale nur durch Verarbeiten von Ausgangssignalen der photoelektrischen Einrichtung erfolgt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt

Fig. 1 schematisch eine Augenhintergrundkamera,

Fig. 2 (a) schaubildlich ein in einer Ausführungsform der Erfindung verwendetes Testobjekt,

Fig. 2 (b) eine Draufsicht auf das in der Fig. 2 (a) gezeigte Testobjekt,

Fig. 3 schematisch eine Optik zur Projektion eines Bildes eines Testobjekts und

Fig. 4 den Hintergrund eines zu untersuchenden Auges mit einem darauf projizierten Bild eines Textobjekts,

Fig. 5 (a), (b), (c), (d) und (e) zeigen die Bilder des Testobjekts in verschiedenen Fokussierzuständen.

Fig. 6 (a) und (b) zeigen die Beziehung zwischen dem Fokussierzustand und dem Testobjektbild.

Fig. 7 (a) und (b) zeigen auf dem Bildschirm eines Fernsehmonitors abgebildete Muster.

Fig. 8 ist ein Blockschema einer automatischen Fokussier-Steuerschaltung nach einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9 und 10 zeigen an verschiedenen Stellen der in der Fig. 8 gezeigten Schaltung auftretende Wellenformen.

Fig. 11 ist ein Blockschema einer Zwinkeranzeigeschaltung nach einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 12 bis 14 zeigen an verschiedenen Stellen der in der Fig. 11 gezeigten Schaltung auftretende Wellenformen.

In der Augenhintergrundkamera nach Fig. 1 enthält eine Haupt- oder Aufnahmeoptik ein Objektiv 1, das in einem Untersuchungsabstand von einem zu untersuchenden Auge E angeordnet ist, ferner eine Blende 2, die in bezug auf das Objektiv 1 an einer der Pupille E _p des zu untersuchenden Auges zugeordneten Stelle angeordnet ist, eine Fokussierlinse 3, eine Bilderzeugungslinse 4 und einen Film 5.

Zum Abbilden des Objekts auf der photoelektrisch wirksamen Fläche einer Bildaufnahmeröhre 26 dienen ein Umlenkspiegel 22, der an einer vor dem Film 5 liegenden Stelle schräg angeordnet ist, eine Feldlinse 23, ein Umlenkspiegel 24 und eine Bilderzeugungslinse 25. Die Teile 23, 24 und 25 sind in dem von dem Umlenkspiegel 22 umgelenkten Strahlengang angeordnet. Die Bildaufnahmeröhre 26 gibt Signale an einen Fernsehmonitor 27 ab, der auf dem Bildschirm seiner Bildröhre ein Bild erzeugt.

Die Beleuchtungsoptik enthält einen Lochspiegel 6, der an einer vor der Blende 2 liegenden Stelle im Strahlengang der Aufnahmeoptik schräg angeordnet ist, ferner eine Relaislinse 7, eine Kondensorlinse 9, eine Ringspaltblende 10, eine als Lichtquelle für die Aufnahme dienende Blitzlampe 11, ein Wärmeabschirmfilter 12, eine Kondensorlinse 13 und eine Lichtquelle 14 für kontinuierliche Beleuchtung. Alle diese Bestandteile bis auf den Lochspiegel 6 sind in dem von dem Lochspiegel 6 umgelenkten Strahlengang angeordnet. Das von der Lichtquelle 14 abgegebene Licht wird von dem Lochspiegel 6 in Form eines Ringes umgelenkt und gelangt dann durch das Objektiv 1 auf den Augenhintergrund, um diesen auszuleuchten.

Zum Scharfeinstellen der Aufnahmeoptik auf den Augenhintergrund ist eine Markenprojektionsoptik vorgesehen. Diese enthält einen Umlenkspiegel 15, der an einer hinter der Blende 2 liegenden Stelle schräg im Strahlengang der Aufnahmeoptik angeordnet ist, einen Umlenkspiegel 16, eine Relaislinse 17, ein Testobjekt 18 mit Blendenspalten, ein nahe bei dem Testobjekt 18 angeordnetes Ablenkprisma 19, eine Kondensorlinse 20 und eine Lichtquelle 21. Von dieser gelangt das Licht durch die Kondensorlinse 20 auf das Testobjekt 18, um dieses auszuleuchten. Gemäß der Fig. 2a weist das Testobjekt 18 Blendenspalte 18 a und 18 d auf, die auf der Achse Y-Y′ liegen, und zu den Blendenspalten 18 a und 18 d parallele Blendenspalte 18 b und 18 c, die auf entgegengesetzen Seiten der Achse X-X′ in gleichen Abständen von ihr angeordnet sind. Über den Blendenspalten 18 a, 18 b, 18 c und 18 d ist je ein Ablenkprisma 19 a, 19 b, 19 c bzw. 19 d angeordnet. Diese Prismen lenken das auf sie fallende Licht in einer die Achse X-X′ enthaltenden Ebene in die Richtungen a′, b′, c′ bzw. d′ ab, wie dies in der Fig. 2b gezeigt ist. Das durch einen der Blendenspalte getretene Licht gelangt durch die Relaislinse 17, die Umlenkspiegel 16 und 15, die Blende 2 und das Loch des Lochspiegels 6 an die Stelle F, die in bezug auf die Linsen 3 und 4 dem Film 5 zugeordnet ist, und erzeugt dort ein Bild, das mittels des Aufnahmeobjektivs 1 auf den Hintergrund des zu untersuchenden Auges E projiziert wird.

Um zu gewährleisten, daß durch einen Blendenspalt getretenes mittels des Ablenkprismas 19 in zwei Teile geteiltes und in bezug auf die optische Achse symmetrisch projiziertes Licht in das Aufnahmeobjektiv 1 reflektiert wird, besitzt der im Strahlengang der Aufnahmeoptik angeordnete Umlenkspiegel 15 gemäß Fig. 3 zwei Spiegelteile 15 a und 15 b, die auf entgegengesetzten Seiten der optischen Achse angeordnet sind. Infolgedessen ist der Umlenkspiegel 15 kein Hindernis für ein Lichtstrahlenbündel, das in der Aufnahmeoptik von dem Augenhintergrund E _R zu dem Film 5 hin reflektiert wird. Damit die Blende 2 sowohl das sich längs der optischen Achse der Aufnahmeoptik fortpflanzende Aufnahmelicht als auch das durch die Blendenspalte getretene Licht durchläßt, besitzt die Blende 2 eine zentrale Öffnung 2 a für das Aufnahmelichtstrahlbündel und auf entgegengesetzten Seiten der zentralen Öffnung angeordnete Öffnungen 2 b und 2 c für das durch die Blendenspalte getretene Licht. Ferner hat das Loch des Lochspiegels 6 auf entgegengesetzten Seiten zwei Fortsätze für den Durchtritt des durch die Blendenspalte getretenes Lichts.

Der Kontrast der auf den Augenhintergrund E _R projizierten Markenbilder kann verstärkt werden, indem der Projektionsbereich gegenüber Hintergrundlicht abgeschirmt wird. Zu diesem Zweck ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Lichtabschirmplatte 8 herausziehbar an einer Stelle angeordnet, die in der Bleuchtungsoptik dem Augenhintergrund E _R zugeordnet ist. Diese Platte 8 ist so bemessen, daß sie nur den Bereich für die Markenbilder abschirmt.

In der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Kamera wird die Fokussierlinse 3 längs der optischen Achse zusammen mit einer Baueinheit bewegt, die aus der Relaislinse 17, dem Testobjekt 18, dem Ablenkprisma 19, der Kondensorlinse 20 und der Lichtquelle 21 des Markenprojektionssystems besteht. Durch Scharfeinstellung der auf den Augenhintergrund E _R projizierten Markenbilder kann somit gewährleistet werden, daß auch das auf dem Film 5 erzeugte Bild scharf eingestellt wird.

In dieser Ausführungsform erscheinen gemäß der Fig. 4 auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors 27 das Bild des Augenhintergrundes und die Bilder der auf den Augenhintergrund projizierten Markenbilder. Wenn die Aufnahmeoptik auf den Hintergrund des zu untersuchenden Auges scharf eingestellt ist, sind die auf dem Augenhintergrund erzeugten und auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors 27 wiedergegebenen Markenbilder 18 a′, 18 b′ und 18 c′ in gleichen Abständen voneinander angeordnet, wie dies in der Fig. 5a gezeigt ist.

Wenn die Aufnahmeoptik auf den Augenhintergrund nicht genau scharf eingestellt ist, dann ist gemäß der Fig. 5b oder 5c der Abstand l ₁ zwischen den Markenbildern 18 a′ und 18 b′ nicht gleich dem Abstand l ₂ zwischen den Markenbildern 18 a′ und 18 c′. Bei noch größerer Abweichung von der Scharfeinstellung geht das Markenbild 18 a′ in das Markenbild 18 b′ oder 18 c′ über, so daß ein breiteres Markenbild erzeugt wird, wie es in der Fig. 5d oder 5e gezeigt ist. Diese veränderlichen Abstände l ₁ und l ₂ werden elektrisch gemessen und voneinander subtrahiert. Je nach dem Vorzeichen der Differenz l ₁-l ₂ muß die Fokussierlinse 3 zur Scharfeinstellung in der einen oder anderen Richtung bewegt werden. Bei gleichen Abständen l ₁-l ₂ ist eine einwandfreie Scharfeinstellung vorhanden. In der dargestellten Ausführungsform kann die Bedienungsperson den Fokussierzustand auch mit ihren eigenen Augen feststellen. Wenn die Markenbilder 18 a′ und 18 d′ auf einer Geraden liegen, ist eine einwandfreie Scharfeinstellung vorhanden. Anstelle der vorstehend beschriebenen automatischen Bestimmung des Fokussierzustandes kann man diesen Zustand daher auch visuell bestimmen, so daß auch bei einem Ausfall der Einrichtung zum automatischen Bestimmen des Fokussierzustandes die Aufnahme nicht wiederholt zu werden braucht.

Zum elektrischen Erfassen der Abstände l ₁ und l ₂ kann man ein Markenbild auf einer Photodiodenanordnung erzeugen, die sehr kleine lichtempfindliche Flächen besitzt, oder auf einer Anordnung von ladungsgekoppelten Elementen, deren Ausgangssignale zur Bestimmung der Lage der Markenbilder ausgewertet werden, oder nach einem anderen Verfahren Blendenspalte abtasten, die vor einem Photowandler an einer Stelle angeordnet sind, an der Blendenspaltbilder erzeugt werden, worauf zur Bestimmung der Lage der Blendenspaltbilder die Ausgangssignale des Photowandlers ausgewertet werden. Nachstehend wird ein Verfahren beschrieben, in dem die automatische Scharfeinstellung aufgrund von die Lage der Blendenspaltbilder angebenden Videoabtastsignalen erfolgt.

Die Fig. 6a und 7a zeigen Markenbilder auf dem Bildschirm des Fernsehmonitors und die Zeitpunkte der Entnahme von Bildsignalen. Das einem Vertikalsynchronsignal im Zeitabstand t ₁ folgende, n-te Horizontalsynchronsignal wird entnommen. Während des dem n-ten Horizontalsynchronsignal im Zeitabstand t ₂ folgenden Zeitraums t ₃ werden Signale entnommen und zur Bestimmung der Lage der Markenbilder ausgewertet.

Fig. 8 zeigt ein Blockschema einer zum automatischen Scharfeinstellen dienenden Schaltung zum Verarbeiten von Ausgangssignalen des Fernsehmonitors. In der Fig. 9 sind die Wellenformen der Signale dargestellt. Ein elektrisches Signalgemisch wird in ein Horizontal-Vertikal- Synchronsignal und ein Bildsignal geteilt. Das Horizontal- Vertikal-Synchronsignal wird weiter in ein Horizontalsynchronsignal 110 und ein Vertikalsynchronsignal geteilt, die an einen Zähler 100 angelegt werden. Das Horizontalsynchronsignal 110 wird außerdem an einen Markenbildzähler 310 angelegt. Nach dem Vertikalsynchronsignal zählt der Zähler 100 n Horizontalsynchronsignale und erzeugt dann beim Empfang des n-ten Horizontalsynchronsignals, das dem Vertikalsynchronsignal im Zeitabstand t ₁ folgt, einen Ausgangsimpuls, der bewirkt, daß das erste Monoflop 101 und das zweite Monoflop 102 je ein Signal 215 bzw. 216 erzeugen. Nach jedem Teilbild stellt das Vertikalsynchronsignal den Zähler 100 zurück. Das zweite Monoflop 102 erzeugt daher ein Aufrufsignal 216, das dem n-ten Horizontalsynchronsignal im Zeitabstand t ₂ folgt und die Impulsdauer t ₃ hat. Das Bildsignal 214 wird mittels eines Vergleichers 104 in ein Binärsignal mit den Pegeln H und L umgewandelt, das an eine Torschaltung 106 angelegt wird, die unter Steuerung durch das auf der n-ten Abtastzeile erzeugte Aufrufsignal 216 ein binäres Bildsignal 217 erzeugt. Der Taktgeber 301 erzeugt Taktsignale 218, 220, 222, 224, 226 und 228. Das Taktsignal 218 wird an einen Spannungsgeber 302 angelegt, der eine Spannung von guter Linearität erzeugt. Die Taktsignale 202, 222, 224, 226 und 228 werden an je eine der Abtast- und Halteschaltungen 303 bis 307 angelegt, in denen unter Steuerung durch das zugeordnete Taktsignal die Spannung 219 in Form der Spannungssignale 221, 223, 225, 227 bzw. 229 gehalten wird, die den elektrischen Werten entsprechen, die für die Abtastung während der entsprechenden H-Intervalle (Horizontalsynchronisignalperioden) benötigt werden. Die Abtast- und Haltekreise 303 bis 306 sind mit je einem Eingang eines Bildbreitenvergleichers 330 verbunden. Die Ausgänge des Monoflops 102 und der Torschaltung 106 sind mit dem Eingang des Markenbildzählers 310 verbunden.

Der Markenbildzähler 310 zählt die je einem Markenbild entsprechenden Ausgangsimpuls, welche die Torschaltung 106 während jedes Ausgangsimpulses des Monoflops 102 erzeugt. Wenn der auf diese Weise erhaltene, die Anzahl der Markenbilder angebende Zählstand einem Sollwert (in der dargestellten Ausführungsform 3) entspricht, gibt der Markenbildzähler 310 an die Ansteuerschaltung 309 ein diesen auslösendes Signal ab. Wenn der Zählerstand von dem Sollwert abweicht, gibt der Markenbildzähler 310 an den Bildbreitenvergleicher 330 ein diesen auslösendes Signal ab.

Nachstehend wird nun ein Fall beschrieben, in dem die Markenbilder auf den Augenhintergrund in dem in den Fig. 5b oder 5c dargestellten Fokussierzustand projiziert werden.

Unter Steuerung durch die durch das Ausgangssignal des Markenbildzählers 310 ausgelöste Ansteuerschaltung 309 werden die in den Abtast- und Halteschaltungen 303 bis 306 gehaltenen Spannungen an den A/D-Umsetzer 308 angelegt und von diesem in Digitalsignale umgesetzt. Diese werden in den Registern (a) bis (E) des Signalspeichers 311 gespeichert. Aufgrund der von den Registern (a) bis (E) abgegebenen Daten bestimmt die Rechenschaltung 320 die Abstände l ₁ und l ₂ zwischen den Markenbildern und erzeugt die Rechenschaltung 320 Signale, welche den Betrag und die Richtung der Bewegung angeben, die ein Stelltrieb 321 ausführen muß, damit die Abstände gleich sind. Wenn die in den Registern (A) bis (E) gespeicherten, digitalen Beträge mit a, b, c, d und e bezeichnet werden, kann man den Abstand l ₁ in Fig. 5 durch die Gleichung

und den Abstand l ₂ durch die Gleichung

bestimmen.

Mit Δ l = l ₁-l ₂ wird der Weg und mit dem positiven oder negativen Vorzeichen von (l₂-l₂) die Bewegungsrichtung des Stelltriebes 321 bezeichnet. Der Stelltrieb 321 bewegt bei seiner Betätigung die Fokussierlinse 3 zusammen mit der Baueinheit, die aus der Relaislinse 17, dem Testobjekt 18, dem Ablenkprisma 19, der Kondensorlinse 20 und der Lichtquelle 21 besteht, längs der optischen Achse. Infolgedessen können die Markenbilder auf dem Augenhintergrund scharf eingestellt werden, so daß das Bild des Augenhintergrundes auf dem Film 5 scharf eingestellt wird.

Nun sei der Fall beschrieben, in dem die Markenbilder 18 a′, 18 b′ und 18 c′ sehr unscharf sind und zwei dieser Bilder ineinander übergehen, so daß sie nicht voneinander unterschieden werden können, wie dies in der Fig. 5d oder 5e gezeigt ist. Die Lage der Markenbilder und die Zeitpunkte der Entnahme von Bildsignalen entsprechen in diesem Fall der in der Fig. 6b bzw. 7b gegebenen Darstellung. Gemäß der Fig. 10 wird das Bildsignal 415 mittels eines Vergleichers 104 in ein Binärsignal mit den Pegeln H und L umgewandelt, das der Torschaltung 106 zugeführt wird. Diese erzeugt unter Steuerung durch das Aufrufsignal 216 in der n-ten Abtastzeile ein binäres Bildsignal 417. Die je einem Markenbild entsprechenden Impulse des binären Bildsignals 417 werden von dem Markenbildzähler 310 gezählt. Wenn zwei Markenbilder gezählt werden, d. h., daß ihre Anzahl nur um 1 kleiner ist als der Sollwert, gibt der Markenbildzähler 310 an den Bildbreitenvergleicher 330 ein diesen auslösendes Signal ab, aufgrund dessen der Bildbreitenvergleicher 330 durch Auswerten der Ausgangssignale der Abtast- und Halteschaltungen 303 bis 306 die Impulsbreiten a′ und (c′-b′) der binären Bildsignale bestimmt und miteinander vergleicht. Ist die Differenz zwischen den Werten a′ und (c′-b′) größer als ein Sollwert, dann wird dadurch angezeigt, daß zwei Markenbilder unter Bildung eines einzigen Markenbildes ineinander übergehen, wie dies in der Fig. 5d oder 5e gezeigt ist. In diesem Fall gibt der Bildbreitenvergleicher 330 an einen Richtungswähler 334 ein Ausgangssignal ab, das dem Wert a′ - (c′-b′) entspricht. Aufgrund des Vorzeichens dieses Ausgangssignals bestimmt der Richtungswähler 334 die Richtung, in welcher der Stelltrieb 321 bewegt werden soll, und gibt an diesen ein Steuersignal ab, das bewirkt, daß der Stelltrieb 321 die Fokussierlinse 3 in der gewünchten Richtung bewegt, bis drei voneinander getrennte Markenbilder vorhanden sind. Danach werden die Abstände zwischen diesen drei Markenbildern zur Fokussierung ausgewertet. Ist die genannte Differenz kleiner als der Sollwert, dann gibt der Bildbreitenvergleicher 330 kein Ausgangssignal an den Richtungswähler 334 ab.

Wenn keine drei Markenbilder erfaßt werden, ohne daß zwei Markenbilder unter Bildung eines einzigen Markenbildes ineinander übergehen, gibt der Bildbreitenvergleicher 330 kein Ausgangssignal an den Richtungswähler 334 ab, so daß der Stellbetrieb 321 nicht betätigt werden kann. Auf diese Weise wird vermieden, daß der Stelltrieb 321 die Fokussierungslinse 3 und die Relaislinse 17 und andere Teile des Markenprojektionssystems unnötigerweise bewegt.

Gemäß der Fig. 11 besitzt der Markenbildzähler 310 einen Zwinkeranzeigesignalgeber 402, an den das Aufrufsignal 216 angelegt wird, und ein UND-Glied 404, an den das Ausgangssignal 426 des Zwinkeranzeigesignalgebers 402 und von der Torschaltung 106 das binäre Bildsignal 422 angelegt werden. Das Ausgangssignal 418 des UND-Gliedes 404 wird an den Rücksetzeingang eines Flipflops 416 und an den Rücksetzeingang eine Flipflops 410 angelegt. Bei einem Zwinkern des zu untersuchenden Auges enthält das Ausgangssignal 418 des UND-Gliedes 404 einen Zwinkeranzeigeimpuls 421, der bewirkt, daß die Flipflops 416 und 410 zurückgesetzt werden.

An den Setzeingang des Flipflops 410 werden Horizontalsynchronsignale 110 angelegt, die das Flipflop 410 jeweils setzen. Das Ausgangssignal 420 des Flipflops 410 bleibt auf dem Pegel H, bis am Rücksetzeingang des Flipflops 410 ein Zwinkeranzeigeimpuls erscheint. Das UND-Glied 412 bewirkt eine Konjunktion des binären Bildsignals 422 und dem Ausgangssignal 420 des Flipflops 410. Das Ausgangssignal 424 des UND-Gliedes 412 hat dieselbe Form wie das binäre Bildsignal 422, bis am Rücksetzeingang des Flipflops 410 ein Zwinkeranzeigeimpuls 421 erscheint. Das Ausgangssignal 424 des UND-Gliedes 412 wird an den Eingang eines Bildzahlvergleichers 414 angelegt. Wenn am Rücksetzeingang des Flipflops 410 ein Zwinkeranzeigeimpuls 421 erscheint, geht unabhängig von dem jeweiligen Pegel des binären Bildsignals 422 das Ausgangssignal 424 des UND-Gliedes 412 auf den Pegel L, so daß das binäre Bildsignal 422 nicht an den Bildzahlvergleicher 414 angelegt wird und dieser keine Markenbilder zählt. Am Ende des Aufrufsignals 216 stellt der Bildzahlvergleicher 414 fest, ob die Anzahl der gezählten Markenbilder einem Sollwert entspricht. Wenn ja, enthält das am JA-Ausgang des Bildzahlvergleichers 414 erscheinende Ausgangssignal 428 einen JA-Impuls; andernfalls enthält das am NEIN-Ausgang des Bildzahlvergleichers 414 erscheinende Ausgangssignal 430 einen NEIN-Impuls. Das Ausgangssignal 428 wird an den Setzeingang des Flipflops 416 und das Ausgangssignal 430 an den Rücksetzeingang des Flipflops 416 angelegt. Das Flipflop 416 wird daher gesetzt, wenn der JA-Impuls des Ausgangssignals 428 besagt, daß die Anzahl der von dem Bildzahlvergleicher 414 gezählten Markenbilder dem Sollwert entspricht, und zurückgesetzt, wenn der NEIN-Impuls des Ausgangssignals 430 besagt, daß die Anzahl der gezählten Markenbilder niedriger ist als der Sollwert. Der Inverter 408 bewirkt eine Negation des Aufrufsignals 216. Das UND-Glied 406 bewirkt eine Konjunktion zwischen dem Ausgangssignal 432 des Inverters 408 und dem Ausgangssignal 434 des Flipflops 416. Unabhängig von dem Ausgangssignal 434 des Flipflops 416 bleibt das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 auf dem Pegel L, solange das Aufrufsignal 216 auf dem Pegel H und daher das Ausgangssignal des Inverters 408 auf dem Pegel L ist. Wenn das Aufrufsignal 216 auf dem Pegel L ist, werden die Ausgangssignale 434 des Flipflops 416 gezählt. Wenn die Anzahl der während eines Aufrufsignals 216 gezählten Markenbilder dem Sollwert entspricht, geht das Ausgangssignal 434 des Flipflops 416 auf dem Pegel H und geht daher das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 ebenfalls auf den Pegel H. Wenn dagegen die Anzahl der gezählten Markenbilder niedriger ist als der Sollwert, geht das Ausgangssignal des Flipflops 416 auf den Pegel L und geht daher das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 ebenfalls auf den Pegel L.

Das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 wird an den Eingang der Ansteuerschaltung 309 angelegt. Wenn das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 auf dem Pegel L ist, weil das Aufrufsignal 216 einen Zwinkeranzeigeimpuls oder kein Bildsignal enthält, bewirkt das UND- Glied 406, daß die Ansteuerschaltung 309 ein Durchschalten der von Markenbildern abgeleiteten Fokussierinformationen verhindert. Wenn das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 auf dem Pegel H ist, d. h., daß bei dem zu untersuchenden Auge keine Abnormalität, beispielsweise ein Zwinkern, vorhanden ist, dann bewirkt das Ausgangssignal 436, daß die Ansteuerschaltung 309 die von Markenbildern abgeleiteten Informationen zur Fokussierung durchschaltet.

Die Funktionen der vorstehend beschriebenen Schaltungsanordnung sollen nun anhand der Fig. 12, 13 und 14 beschrieben werden. Die Fig. 12 zeigt Impulsdiagramme zur Darstellung der Funktion des Abnormalitätsdetektors 400 beim Nichtvorhandensein einer Abnormalität, z. B. eines Zwinkerns oder des Fehlens eines Bildsignals. In der Fig. 12 ist mit 500 das von der Bildaufnahmeröhre abgegebene Bildsignal bezeichnet, das zwei Abwärtszacken 502 besitzt, die Horizontalsynchronsignalen des Fernsehmonitors entsprechen, und drei in der Nähe der Mitte angeordnete, kleine Aufwärtszacken 506, die auf den Hintergrund des zu untersuchenden Auges projizierten Markenbildern entsprechen. Das Aufrufsignal 216 ist ein mit 516 bezeichnetes Rechteckimpulssignal, das an den Zwinkeranzeigeimpulsgeber 402 angelegt wird, der einen Zwinkeranzeigeimpuls 526 erzeugt. Das UND-Glied 404 bewirkt eine Konjunktion des Signals 526 und des von dem Bildsignal 500 abgeleiteten Binärsignals 522 und gibt ein Signal 516 ab, das sich ständig auf dem Pegel L befindet und an die Rücksetzeingänge der beiden Flipflops 416 und 410 angelegt wird. Ohne einen Zwinkeranzeigeimpuls können diese beiden Flipflops jedoch nicht zurückgesetzt werden. An den Setzeingang des Flipflops 410 werden die Horizontalsynchronsignale 519 des Fernsehmonitors angelegt, so daß bei jedem Horizontalsynchronsignal 519 das Flipflop 410 gesetzt wird und daher sein Ausgangssignal 420 (520) auf den Pegel H geht, weil an den Rücksetzeingang des Flipflops 410 kein Rücksetzimpuls angelegt wird. Infolgedessen gibt das UND-Glied 412, das eine Konjunktion des binären Bildsignals 522 und des Ausgangssignals 520 des Flipflops 410 bewirkt, ein Signal 524 ab, das dieselbe Form hat wie das binäre Bildsignal 522 und an den Bildzahlvergleicher 414 angelegt wird, der die drei Impulse 508 zählt, die je einem Markenbild entsprechen, und die während des Aufrufsignals 516 gezählten Markenbilder mit dem Sollwert drei vergleicht. Da die Anzahl (drei) der gezählten Impulse des Eingangssignals 524 dem Sollwert drei entspricht, enthält das vom JA-Ausgang des Bildzahlvergleichers 414 abgegebene Ausgangssignal 428 (528) einen JA-Impuls 512 und enthält das vom NEIN-Ausgang des Bildzahlvergleichers 414 abgegebene Ausgangssignal 430 (530) keinen NEIN-Impuls, sondern ist es ständig auf dem Pegel L. Wenn der JA-Impuls 512 des Ausgangssignals 428 am Setzeingang des Flipflops 416 erscheint, geht dessen Ausgangssignal 434 (534) auf den Pegel H. Das UND-Glied 406 bewirkt eine Konjunktion des Ausgangssignals 434 des Flipflops 416 und eines Signals 432, das durch die Negation des Aufrufsignals 216 in einem Inverter 408 erhalten worden ist. Das an den Eingang des Signalgebers 309 angelegte Ausgangssignal 436 (536) des UND-Gliedes 406 steigt beim Abfall des Aufrufsignals 516 auf den Pegel H, worauf der Signalgeber 309 Ansteuer- und Taktsignale 345 und 350 zur Steuerung der Schaltkreise 335 und 340 erzeugt. Das Ansteuer- und Taktsignal 345 wird an den Schaltkreis 335 angelegt und bewirkt, daß dieser die Abtast- und Halteschaltungen 303 bis 307 nacheinander mit einem A/D-Umsetzer 308 verbindet. Das Ansteuer- und Taktsignal 350 wird an den Schaltkreis 340 angelegt und bewirkt, daß die digitalen Signale, die in dem A/D-Umsetzer 308 von den in den Abtast- und Halteschaltungen 303 bis 307 gehaltenen Spannungen abgeleitet worden sind und Fokussierinformation darstellen, in den Registern (A) bis (E) gespeichert werden. In der Rechenschaltung 320 werden die in den Registern (A) bis (E) gespeicherten Daten verarbeitet. Die dabei erhaltenen Daten werden als Stellgrößen an den Stellbetrieb 321 abgegeben, der durch Bewegen einer aus der Fokussierlinse 3, der Relaislinse 17, dem Testobjekt 13, dem Ablenkprisma 19, der Kondensorlinse 20 und der Lichtquelle 21 bestehenden Einheit längs der optischen Achse eine Fokussierung bewirkt. Wenn in dem Markenbildzähler 310 keine Abnormalität festgestellt wird, führt der Stelltrieb 321 aufgrund der in den Abtast- und Halteschaltungen gehaltenen Fokussierungsinformation eine bestimmte Fokussierbewegung aus.

Fig. 13 zeigt Impulsdiagramme des Markenbildzählers 310 für den Fall des Fehlens eines Markenbildes. Das von der Bildaufnahmeröhre erhaltene Bildsignal 600 besitzt zwei Abwärtszacken 602, die je einem Horizontalsynchronsignal 110 des Fernsehmonitors entsprechen, und zwei in der Nähe der Mitte angeordnete Aufwärtszacken 606, die auf den Hintergrund des zu untersuchenden Auges projizierten Markenbildern entsprechen. Das Aufrufsignal 616 ist ein Rechteckimpulssignal und wird an den Zwinkeranzeigeimpulsgeber 402 angelegt, dessen Ausgangssignal 626 Zwinkeranzeigeimpuls 627 enthält. Zur Konjunktion des Signals 626 und des von dem Bildsignal 600 abgeleiteten, binären Signals 622 dient das UND- Glied 404, dessen Ausgangssignal 618 stets auf dem Pegel L ist, wenn kein Zwinkeranzeigeimpuls ein Zwinkern anzeigt. Dieses Ausgangssignal 618 wird an den Rücksetzeingang jedes der Flipflops 416 und 410 angelegt, die aber durch dieses Signal 618 nicht zurückgesetzt werden. Zum Setzen des Flipflops 410 werden an dessen Setzeingang die Horizontalsynchronsignale 619 angelegt. Wenn kein Rücksetzsignal an den Rücksetzeingang des Flipflops 410 angelegt wird, bleibt dessen Ausgangssignal 620 stets auf dem Pegel H. Infolgedessen gibt das eine Konjunktion des Ausgangssignals 620 des Flipflops 410 und des binären Bildsignals 622 bewirkende UND-Glied 412 ein Signal 624 ab, das dieselbe Form hat wie das binäre Bildsignal 622. Das Signal 624 wird an den Bildzahlvergleicher 414 angelegt, in dem die Markenbilder gezählt werden. In dem dargestellten Fall enthält das binäre Bildsignal 622 zwei Markenbildimpulse, deren Anzahl somit mit dem Sollwert drei nicht übereinstimmt. Infolgedessen enthält das an den Setzeingang des Flipflops 416 angelegte Ausgangssignal 428 (628) des Bildzahlvergleichers 414 keinen JA-Impuls. Dagegen enthält das von dem NEIN-Ausgang des Vergleichers 414 an den Rücksetzeingang des Flipflops 416 abgegebene Ausgangssignal 430 (630) einen NEIN-Impuls 631, der bewirkt, daß das Flipflop 416 zurückgesetzt wird, so daß sein Ausgangssignal 634 auf den Pegel L geht. Infolgedessen geht das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406, das eine Konjunktion des Ausgangssignals 634 des Flipflops 416 und des durch die Negation des Aufrufsignals 616 erhaltenen Signals 632 bewirkt, ebenfalls auf den Pegel L. Das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 wird an die Ansteuerschaltung 309 angelegt und bewirkt, daß der Stelltrieb 321 keine Fokussierbewegung aufgrund der in den Abtast- und Haltekreisen enthaltenen Information ausführt.

Die Fig. 14 zeigt Impulsdiagramme für den Bildmarkenzähler 310 für den Fall, daß das zu untersuchende Auge während der Gewinnung der Fokussierungsinformation zwinkert. Das von der Bildaufnahmeröhre abgegebene Bildsignal 700 besitzt an entgegengesetzten Enden zwei Abwärtszacken 702, die je einem Horizontalsynchronsignal des Fernsehmonitors entsprechen, ferner am linken Ende eine relativ große Aufwärtszacke 704, die auf das beim Zwinkern des zu untersuchenden Auges reflektierte Licht zurückzuführen ist, und drei kleinere Aufwärtszacken 706, die in der Nähe der Mitte angeordnet sind und je einem auf den Hintergrund des zu untersuchenden Auges projizierten Markenbild entsprechen. Das Aufrufsignal 216 ist ein Rechteckimpulssignal 716, das an den Zwinkeranzeigeimpulsgeber 402 angelegt wird, der die Zwinkeranzeigeimpulse 726 erzeugt. Das UND-Glied 404 bewirkt eine Konjunktion des Signals 726 und des von dem Bildsignal 700 abgeleiteten Binärsignals 722. Da der durch das beim Zwinkern reflektierte Licht erzeugte Zwinkeranzeigeimpuls am linken Ende des Signals 722 auftritt, ist dieser Impuls auch am linken Ende des Ausgangssignals 718 des UND-Gliedes 404 vorhanden. Dieses Signal 718 wird an den Rücksetzeingang jedes der Flipflops 410 und 416 angelegt. An den Setzeingang des Flipflops 410 werden die Horizontalsynchronsignale 702 angelegt, die das Flipflop 410 jeweils setzen. Das Flipflop 410 wird daher durch jedes Horizontalsynchronsignal 719 gesetzt und durch jeden Zwinkeranzeigeimpuls 717 in dem an den Rücksetzeingang des Flipflops 410 angelegten Ausgangssignal 718 des UND-Gliedes 404 zurückgesetzt, worauf es erst bei dem nächsten an seinen Setzeingang angelegten Horizontalsynchronsignal 719 wieder gesetzt wird. Das Ausgangssignal des Flipflops 410 ist mit 720 bezeichnet. Eine Konjunktion des Ausgangssignals 720 des Flipflops 410 und des binären Bildsignals wird in dem UND-Glied 412 bewirkt, dessen Ausgangssignal 724 nur einen Impuls enthält und an den Bildzahlvergleicher 414 angelegt wird, der jetzt nur ein einziges Markenbild zählt und feststellt, daß diese Anzahl mit dem Sollwert nicht übereinstimmt. Infolgedessen enthält das von dem Vergleicher 414 über seinen JA-Ausgang an den Setzeingang des Flipflops 416 abgegebene Ausgangssignal 428 (728) keinen JA-Impuls und enthält das von dem Vergleicher 414 über seinen NEIN-Ausgang an den Rücksetzeingang des Flipflops 416 angelegte Ausgangssignal 430 (730) einen NEIN-Impuls 731, der bewirkt, daß das Flipflop 416 zurückgesetzt wird und daher sein Ausgangssignal 434 (734) auf den Pegel L geht. Jetzt geht das Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406, das eine Konjunktion des Ausgangssignals des Flipflops 416 und des durch die Negation des Aufrufsignals 616 erhaltenen Signals 632 bewirkt, auf den Pegel L. Dieses Ausgangssignal 436 des UND-Gliedes 406 wird an die Ansteuerschaltung 309 angelegt und bewirkt über diesen, daß keine in den Abtast- und Halteschaltungen enthaltenen Fokussierinformationen zu dem Stelltrieb 321 durchgeschaltet werden, der daher nicht wirksam wird.

Claims (6)

1. Augenuntersuchungsgerät, bestehend aus:
einer Beleuchtungsoptik mit einer Lichtquelle zur Beleuchtung des Augenhintergrundes eines Patienten,
einer Meßmarken-Projektionsoptik, die Bilder von einer oder mehreren Meßmarken auf den Augenhintergrund derart erzeugt, daß die Lage der Bilder von deren Fokussierzustand abhängt,
einer Aufnahmeoptik mit einer optischen Fokussiereinrichtung zur Erzeugung eines Bildes des Augenhintergrundes mit den Bildern der Meßmarken,
einer photoelektrischen Einrichtung für das Abtasten des Bildes des Augenhintergrundes zur Erzeugung elektrischer Signale, und aus
einer Ansteuerschaltung für die optische Fokussiereinrichtung, die auf solche Anteile der elektrischen Signale anspricht, welche den Lagen der Bilder der Meßmarken entsprechen,
gekennzeichnet durch eine Überwachungsschaltung (104, 216, 303-306, 310, 330), die bei unrichtiger Fokussierung der Bilder (18 a′-18 d′) der Meßmarken (18 a, 18 d) ein Ausgangssignal an die Ansteuerschaltung (309) für die Fokussiereinrichtung abgibt, wobei die Ansteuerschaltung (309) bei Fehlen von Markenbildern oder Auftreten eines Lidschlages ein Durchschalten der von Markenbildern abgeleiteten Fokussierinformation zur Fokussierung verhindert.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarken (18 a-18 d) durch 3 parallele Linien gebildet sind.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Einrichtung aus einer Bildaufnahmeröhre (26) besteht, die die Bilder der Meßmarken quer abtastet.

4. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung einen Markenbildzähler (310) für die Zahl der elektrischen Signale, welche die Bilder (18 a-18 d) der Meßmarken (18 a-18 d) darstellen, einen Bildzahlvergleicher (414) für die von dem Markenbildzähler (310) gezählte Zahl mit einer vorbestimmten Zahl, und eine Blockiereinrichtung (410, 416) für die Ansteuerschaltung (309) aufweist, welche auf eine Zahldifferenz anspricht.

5. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsschaltung einen Bildbreitenvergleicher (330) zur Erfassung der Breite der Meßmarkensignale aus den von der photoelektrischen Einrichtung erzeugten elektrischen Signalen aufweist, wobei der Bildbreitenvergleicher (330) die Breite der Signale der Meßmarken mißt, wenn der Bildzahlenvergleicher (414) ermittelt, daß die gezählte Zahl kleiner als die vorbestimmte Zeit ist, und wobei die Blockiereinrichtung (410, 416) die Ansteuerschaltung (309) aufgrund von der auf der Bildbreite basierenden Information blockiert.

6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß 3 Meßmarken vorgesehen sind und die vorbestimmte Zahl 3 ist, daß der Bildbreitenvergleicher (330) die Breite der Signale mißt, wenn die von dem Markenbildzähler (310) gezählte Zahl 2 beträgt, und daß die Blockiereinrichtung (410, 416) die Ansteuerschaltung (309) blockiert, wenn der Bildbreitenvergleicher (330) ermittelt, daß die Breite eines der Markenbilder ungefähr doppelt so groß wie die des anderen ist.