DE3241354A1

DE3241354A1 - Vorrichtung zur automatischen refraktometrischen messung des fehlsichtigkeitgrades eines auges

Info

Publication number: DE3241354A1
Application number: DE19823241354
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Lille Hache; Mireille Villeneuve D'Ascq Servant
Original assignee: Essilor International Compagnie Generale dOptique SA
Current assignee: EssilorLuxottica SA
Priority date: 1981-11-23
Filing date: 1982-11-09
Publication date: 1983-06-09
Also published as: FR2516777A1; FR2516777B1; JPH0379015B2; DE3241354C2; US4673265A; JPS5894831A

Description

Vorrichtung zur automatischen tefraktometrischen Messung des Fehlsichtiqkeitgrades eines Auges

jQ Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen refraktometrischen Messung des Fehlsichtigkeitgrades eines Auges, insbesondere eines menschlichen Auges.

Es ist bekannt, daß die herkömmlichen refraktometrischen Messverfahren und -vorrichtungen der oben genannten Art den Nachteil haben, daß sie eine relativ lange Zeit für die Messungen erfordern, welche zwecks Kennzeichnung eines geeigneten korrektiven Brillenglases zur Bestimmung des Fehlsichtigkeitgrades des untersuchten Auges notwendig sind. Ferner sind die bekannten Vorrichtungen relativ komplex und sperrig, d.h. schlecht tragbar, wenn nicht ortsfest, und zwingen also den Patienten, bei der Untersuchung und während der ganzen Dauer derselben, eine vorbestimmte Lage (d.h. in der Praxis die Sitzlage) einzuhalten. Deshalb ist die Anwendung dieser Verfahren und Vorrichtungen bei gewissen Gruppen von Patienten unmöglich oder zumindest sehr schwierig. In diese Gruppen fallen insbesondere die Personen, denen man eine längere Sitzlage wegen ihres Alters bzw. Gesundheitszustandes nicht zumuten kann, wobei jedoch diese Sitzlage zwingend erforderlich ist bei der Anwendung der herkömmlichen Refraktometriemethoden, infolge der Konzeption und des Aufbaus der bekannten Refraktometervorrichtungen. Auch sind die bekannten Verfahren und Vorrichtungen für Patienten wenig geeignet, die dazu unfähig sind, das Auge ohne Zwinkern der Lider für diejenige Zeitdauer still und offen zu halten, die zur Durchführung jeder der zahlreichen Messungen

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erforderlich ist, und im- allgemeinen ungefähr 10 Sekunden beträgt. Dies betrifft insbesondere die sehr jungen Kinder und die hypersensiblen Pat1enten_p sowohl alle anderen Patienten, welche aus verschiedenen Gründen durch das zur refraktometrischen Messung in das Auge geschickte Licht geblendet werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer refraktometrischen Vorrichtung!, welche insbesondere wegen der oben genannten Nachteile der bekannten Methoden und Einrichtungen darauf abgestellt ist, daß sie die refraktometrische Untersuchung des Auges eines Patienten in jeder beliebigen Lage desselben und zwar unabhängig von der Blend- bzw„ Lichtempfindlichkeit des jeweiligen Patienten ermöglicht*, Die von aer Erfindung angestrebte Vorrichtung soll tatsächlich diese Untersuchung ermöglichen, unabhängig davon₉ ob des Patient sitzt, steht, liegt oder ob es sich insbesondere um ein auf den Armen einer anderen Person gehaltenes₉ sehr junges Kind handelt. Weiter soll die oben genannte Vorrichtung ermöglichen,, die refraktometrischen Messungen automatisch in einer sehr kurzen Zeit vorzunehmen, und insbesondere - im Falle von sehr jungen bzw« überempfindlichen Patienten - im Zeitraum zwischen zwei unaufhaltbaren Augenzwinkerreflexen.

Das Meßprinzip, auf welches sich die erfindungsgemäße Vorrichtung unter Lösung der oben genannten Aufgabe gründet., ist insbesondere dadurch gekennzeichnet,, daß die von

einer Lichtquelle ausgehenden Strahlen durch eine vorbestimmte optische Eigenschaften aufweisende Fokussierungslinse auf die Netzhaut des zu untersuchenden Auges gesendet werden, wo sie ein Bild aer Lichtquelle erzeugen, daß die Strahlen,, welche von dem genannten Netzhautbild ausgesendet werden,mittels eines Lichtstärkefühlers in einer ortsfesten Ebene empfangen werden, wobei die Lichtquelle und der Fühler gegeneinander versetzt sind, daß zwischen dem Auge einerseits und

der Fokussierungslinse sowie dem Fühler andererseits eine Mehrzahl von Versuchslinsen mit verschiedener Brechkraft angeordnet werden, und daß diejenige zwischengeschaltete Versuchslinse bestimmt wird, welche mindestens ungefähr den punctum remotum des untersuchten Auges in die ortsfeste Ebene bringt und dadurch ein durch den Fühler abgegebenes Minimumlichtstärke-Signal hervorruft.

Es ist klar, daß für gegebene Charakteristiken der Fokussierungslinse und der so bestimmten Versuchslinse, und für vorgegebene Entfernungen zwischen diesen Linsen und dem Auge, sowie zwischen letzterem und der oben genannten Ebene, man auf diese Weise einen Bezugswert für die Entfernung zwischen der Netzhaut und dem punctum remotum erhält, wobei dieser Wert in einer an sich bekannten Art ein Maß des Fehlsichtigkeitgrades des untersuchten Auges darstellt und folglich die Bestimmung der Eigenschaften der erforderlichen Korrekturlinse erlaubt.

Die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung zur Verwirklichung des oben geschilderten Meßprinzips ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Elemente aufweist: eine Lichtquelle, die einer Fokussierungslinse zugeordnet ist, um ein Bild der Lichtquelle auf der Netzhaut des zu untersuchenden Auges zu erzeugen; eine Mehrzahl von nacheinander zwischen dem Auge und der Fokussierungslinse einsetzbarer Versuchslinsen, derart, daß die optische Achse der entsprechenden zwischengeschalteten Linse mit der optischen Achse der Augen zusammenfällt; und einen Lichtstärke fühler, der auf der optischen Achse in einer unveränderlichen Entfernung vom Auge angeordnet ist, sowie Mittel zur Bestimmung derjenigen zwischengeschalteten Linse, für welche der Fühler ein einer minimalen Lichtstärke entsprechendes Signal abgibt.

Die oben geschilderte erfindungsgemäße Vorrichtung kann also eine äußerst gedrungene und relativ leichte Bauweise aufweisen; sie ist folglich sehr handlich und kann leicht

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zur genauen refraktometrischen Untersuchung in eine von der Lage des Patienten abhängige Stellung gebracht werden, im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen, deren Anwendung den Patienten zwingen, eine bestimmte Lage (meistens Sitzlage) einzuhalten, welche von der Stellung und Ausrichtung der Vorrichtung abhängt.

Ferner wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung jede Messung praktisch augenblicklich während eines jeden Durchgangs einer Versuchslinse vor dem Auge durchgeführt, so daß das Zwinkern eines überempfindlichen oder übererregbaren Patienten die Untersuchung kaum noch stören k-anni außer im Fall des ausnahmsweisen Zusammenfallens des Durchgangs einer Linse mit einem Zwinkern, wobei jedoch die Untersuchung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einfacher Weise in einer minimalen Zeit mit guten Chancen wiederholt werden kann, mit der hoher. Wahrscheinlichkeit daß ein Zusammenfallen des erneuten Durchgangs der betreffenden Linse mit einem erneuten Zwinkern nicht mehr auftritt. Es ist auf jeden Fall klar, daß es bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr notwendig ist, den· Patienten zu zwingen, sich des Zwiinkerns während einer bestimmten, meist verhältnismäßig langen Zeit zu enthalten, wie das bei Benutzung der bekannten Vorrichtungen der Fall ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, aus der beispielhaft zwei der möglichen erfindungsgemäßen Ausführungsformen ersichtlieh sind, ohne dadurch jedoch die Erfindung auf diese Ausführungsformen zu beschränken. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine andere A.uaführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung»

Die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung besitzt eine Lichtquelle 1, die geradlinig, kreis- oder ringförmig sein kann, oder aus einem um einen Mittelpunkt drehbaren Leuchtelement oder mehreren derartigen Leuchtelementen bestehen kann, wobei letztere Variante besonders vorteilhaft bei der Untersuchung astigmatischer Patienten ist. Die Lichtquelle 1 ist gegen die Achse der Fokussierungslinse 2 leicht versetzt. Tatsächlich besteht sie aus einem ringförmigen Leuchtelement, von dem nur der Rand Licht ausstrahlt.

Gegenüber der Lichtquelle 1 ist eine konvexe Fokussierungslinse 2 angeordnet, die über einen Spiegel 3 ein Bild 14 auf der Netzhaut des zu untersuchenden Auges 7 erzeugt.

Der Spiegel 3 ist um 45° gegen die optische Achse 15 der in bezug auf die Lichtquelle 1 zentrierten Linse und gleichfalls um 45° gegen die optische Achse 16 des Auges geneigt. Weiter weist der Spiegel 3 eine kleine Öffnung 4 auf, deren elliptische Form derart gewählt ist, daß sie als ein Kreis auf eine zur optischen Achse 16 des Auges 7 senkrechte Ebene projeziert wird. Ein Lichtstärkefühler 6 ist hinter dem Spiegel 3 auf der optischen Achse 16 angeordnet, die durch den Mittelpunkt der öffnung 4 verläuft. Der Lichtstärkefühler 6 empfängt die Strahlen, die vom auf der Netzhaut erzeugten Bild 14 ausgesendet werden und mißt deren Stärke.

Ein Motor 8 treibt über eine Welle 17 eine drehbare Kreisscheibe 5 an, die eine Mehrzahl von Versuchslinsen 18 trägt, deren Mittelpunkte in gleichen Abständen auf einem in bezug auf die Welle 17 zentrierten Kreis liegen. Jede der Versuchslinsen 18 hat eine andere Brechkraft, die sich für zwei benachbarte Linsen 18 vorzugsweise um eine Dioptrie unterscheidet.

Die Kreisscheibe 5 ist mit einem einzigen Synchronisationsloch 19 versehen, das auf einem Kreis größeren Durchmessers liegt als der des Kreises, der die Mittelpunkte

der Versuchslinsen 18 enthält. Weiter ist jeder Versuchslinse 18 ein Loch zugeordnet, wobei der Mittelpunkt eines jeden Loches 20 und der der entsprechenden Versuchslinse 18 auf einem gemeinsamen Radius liegen. Ein fester Reiter 13 umgibt einen Teil der Kreisscheibe 5 und trägt auf dem einen Schenkel zwei Fotodioden 11 und auf den anderen Schenkel zwei den Fotodioden 11 gegenüberliegende Fototransistoren 12. Die Dioden 11 und die Transistoren 12 sind derart angeordnet, daß während der Drehung der Kreisscheibe 5, das Synchronisationsloch 19 zwischen einer der Dioden und dem entsprechenden Transistor ?u liegen kommt und die Löcher 20 zwischen die andere Diode und dem entsprechenden Transistor zu liegen kommen, wobei dann die geometrische Achse des betrachteten Loches mit der gerneinsamen optischen Achse der Diode und des Transistors zusammenfällt. Der Motor 8, die Fotodioden 11 und die Transistoren 12 sind über Leitungen 23 elektrisch mit einer elektronischen Steuervorrichtung 22 verbunden, die die Synchronisation gewährleistet.

Ferner bestimmt und signalisiert die Steuervorrichtung 22 die Versuchslinse 18, für welche, in Anbetracht des untersuchten Auges 7, der punctum remotum (der der maximalen Akkomodationsentfernung des Auges entspricht) in der optischen Ebene des Lichtstärkefühlers 6 liegt, (wobei dieser eine minimale oder im Idealfall Null-Lichtstärke abtastet und angibt. Der Ophtalmologe oder Optometrist kann dann die Charakteristiken des zu verschreibenden Korrektivglases bestimmen, indem er die Eigenschaften der entsprechenden Linsen 2 und 18, die Entfernungen dieser Linsen voneinander und von dem zu untersuchenden Auge sowie die Entfernung zwischen diesem Auge und dem Lichtstärkefühler 6 berücksichtigt.

In der vereinfachten Ausführungsform gemäß Figur 2 fehlt der gelochte Spiegel der Figur 1, wobei die Fokussierungslinse 2 und die Versuchslinsen 18 der Kreisscheibe 5 unmittelbar auf der optischen Achse des Auges 7 liegen und

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der Lichtstärkefühler 6 zwischen der Linse 2 und der Kreisscheibe 5 angeordnet ist. Im übrigen werden für diese Ausführungsform der erfindungsgemäOen Vorrichtung dieselben Elemente verwendet wie bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Ausführungsform, wobei die gleichen oder entsprechenden Elemente mit denselben Bezugsziffern (wie in Figur 1) bezeichnet sind.

Wie aus Figur 1 ersieht lieh,kann ein optischer Filter 24, z.B.ein Rotfilter, vor der Fokussierungslinse 2 eingeschaltet werden.

Es ist klar, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung, wegen ihrer auf dem neuen, oben geschilderten Meßverfahren gegründeten Konzeption, in einer sehr kompakten Ausführungsform geringen Gewichts hergestellt werden kann, so daß sie auf einfache Weise in die dem zu untersuchenden Patienten am besten zukömmliche Stellung gebracht werden kann, im Gegensatz zu den relativ komplexen, sperrigen und schweren herkömmlichen Vorrichtungen, die den Patienten in eine vorbestimmte Lage (meistens Sitzlage) in bezug auf die zuvor aufgestellte Vorrichtung zwingen. Es ist gleichfalls klar, daß die refraktometrischen Messungen sehr schnell und automatisch durchgeführt werden, so daß es nicht mehr notwendig ist, dem zu untersuchenden Patienten vorzuschreiben, das Auge während einer längeren Zeit offen zu halten, wie es bei der Anwendung der bekannten Vorrichtungen der Fall ist.

Vorzugsweise ist die Lichtquelle 1 leicht gegen die optischen Achsen der Vorrichtung und des Auges 7 versetzt, oder in einer anderen Ausführungsform ist der Lichtstärkefühler 6 gegen die optischen Achsen der Lichtquelle 1, des Auges 7 und der Gesamtachse der Vorrichtung versetzt.

In der vorliegenden Beschreibung und in den Ansprüchen versteht man unter "versetzt" (oder "verstellt"), daß kein aktives Teil der betreffenden Elemente (Lichtquelle

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oder Lichtstärkefühler 6) auf dor entsprechenden Achse liegt.

Die Lichtquelle 1 kann punkt- oder strichförmig sein, oder sie kann aus zwei diametral entgegengesetzten Leuchte'lementen bestehen. Sie kann auch ein exzentriertes und um den Quellenmittelpunkt drehbares Leuchtelement aufweisen, was die Untersuchung der Sehkraft eines astigmatischen Patienten erleichtert.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Es können vielmehr zahlreiche dem Fachmann zugängliche Varianten ins Auge gefaßt werden, ohne daß man den Rahmen der Erfindung verläßt. So kann die Gesamtheit der in der vorliegenden Beschreibung und in den beiliegenden Ansprüchen erwähnten Versuchslinsen, durch eine Vorrichtung mit veränderlicher Brennweite ersetzt werden.

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Claims

NACHOEREIOHTF

3241354 VIERING & JEMTSCHURA

zugelassen beim Europäischen Patentamt European Patent Attorneys — Mandataires en Brevets Europeens

DipWng. Hans-Martin Viering · Dipl.-ing. Rolf Jentschura · Steinsdorfstraße 6 · D-800Q München 22 Anwaltsakte 4178

Essilor International (Compagnie Generale d'Optique) Creteil Cedex/Frankreich

Vorrichtung zur automatischen

refraktometrischen Messung des

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Fehlsichtigkeitgrades eines Auges

Patentansprüche
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Refraktometrische Vorrichtung zur Messung des Fehlsichtigkeitgrades eines Auges, welche eine Lichtquelle aufweist, die einer Fokussierungslinse zugeordnet und ein

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Bild der Lichtquelle auf der Netzhaut des zu untersuchenden Auges erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Elemente aufweist: eine Mehrzahl von Versuchslinsen (18), welche nacheinander zwischen dem Auge (7) und der

Fokussierungslinse (2) eingebracht werden, so daß die op-

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tische Achse der entsprechenden, derart zwiüchengeschal-

teten Linse mit der optischen Achse (16) des Auges (7) übereinstimmt und einen auf der optischen Achse in einer bestimmten Entfernung vom Auge (7) liegenden Lichtstärkefühler (6), sowie Mittel (11, 12, 22, 23) zur Bestimmung

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derjenigen zwischengeschalteten Versuchslinse (18) für

welche der Lichtstärkefühler (6) ein einer minimalen

II/pe
Telefon (089) 293413 und 293414 ■ Telefax (089) 222066 · Telex 5212306 jepa d · Tetegramm Stelnpat München

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Lichtstärke entsprechendes Signal abgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Spiegel (3) aufweist, der um 45° gegen die optische Achse (15) der Fokussierungslinse (2) und gegen die optische Achse (16) des zu untersuchenden Auges (7) geneigt ist, wobei dieser Spiegel (3) mit einem kleinen, auf der optische Achse (16) des Auges (7) liegenden Öffnung (4) versehen ist, während der Lichtstärkefühler (6) auf der optischen Achse (16) hinter dieser Öffnung (4) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versuchslinsen (18) auf einer drehbaren Kreisscheibe (5) derart angeordnet sind, daß ihre jeweiligen Mittelpunkte im gleichen Abstand auf einem gemeinsamen Kreis liegen, dessen Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt der Kreisscheibe (5) übereinstimmt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (5) von einem elektrischen Motor (8) angetrieben wird, der mit der Kreisscheibe (5) durch eine Antriebswelle (17) verbunden ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (5) ein Synchronisationsloch (19) aufweist, das mit einer ersten ortsfesten Fotodiode (11) und einem ersten ortsfesten, dieser Diode gegenüberliegenden Fototransistor (12) zusammenarbeitet, wobei die Diode und der Transistor über eine elektrische Leitung (23) mit einer elektronischen Steuervorrichtung (22) verbunden sind, welche

die Synchronisation des Motors (8) gewährleistet. 35
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisscheibe (5) eine Mehr-

zahl von je einer der Versuchslinsen (18) zugeordneten Bestimmungslöchern (20) aufm/eist, die mit einer zweiten ortsfesten Fotodiode (il) und einem zweiten ortsfesten Fototransistor (12) zusammenarbeiten, welche mit der elektronischen Steuervorrichtung (22) derart verbunden sind, daß die elektronische Steuervorrichtung (22) diejenige Versuchslinse (18) bestimmen kann, die, wenn sie vor dem Auge (7) liegt, den punctum remotum mit der optischen Ebene des genannten Fühlers, der dann ein eine minimale Lichtstärke darstellendes Signal abgibt, wenigstens im wesentlichen in Übereinstimmung bringt.
7. Vorrichtung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet, daß die Fokossierungslinse (2) und der Lichtstärkefühler (6) direkt auf die optische Achse (16) des zu untersuchenden Auges (7) ausgerichtet sind,
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (1) aus einem versetzten, insbesondere ringförmigen Leuchtelement gebildet ist .
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtstärkefühler (6) gegen die Gesamtachse der Vorrichtung versetzt ist.