DE3689757T2

DE3689757T2 - Gerät zur Messung der Brechkraft der Augen.

Info

Publication number: DE3689757T2
Application number: DE3689757T
Authority: DE
Inventors: Kiwami Horiguchi; Yasuo Kato; Ikuo Kitao; Shinji Wada
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1986-01-21
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2006-01-22
Also published as: DE3689757D1; US4848895A; EP0189350A3; EP0189350A2; EP0189350B1

Description

Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines untersuchten Auges, und insbesondere ein Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines Auges für die Erfassung des Fokussierungszustandes eines auf die Netzhaut des untersuchten Auges projizierten Meßzielbildes durch einen opto-elektrischen Detektor, Anzeige des Fokussierungszustands des Meßzielbildes durch ein vom optoelektrischen Detektor ausgegebenes Signal und Messen der Brechkraft des untersuchten Auges.

Hintergrund der Erfindung

Es ist ein Gerät zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges bekannt, mit dem ein Meßzielbild auf die Netzhaut eines untersuchten Auges projiziert wird durch Verwendung von infrarotem Licht als unsichtbarem Licht und bei dem der Fokussierungszustand des Meßzielbildes automatisch gemessen wird. Bei diesem Typ von Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines Auges wird der vordere Bereich des untersuchten Auges durch einen Fernsehmonitor usw. eingestellt, um das untersuchte Auge zu positionieren.
Bei dem herkömmlichen Gerät zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges wird das Meßzielbild auf ein opto-elektrisches Element projiziert, um nur den Fokussierungszustand zu erfassen, und es sind keine Mittel für einen Prüfer selbst vorgesehen, um das Meßzielbild direkt zu beobachten.
Daher kann bei dem herkömmlichen Gerät zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges, selbst wenn ein nachteiliger Einfluß auf das Meßzielbild durch Reflexion der Hornhaut und des Glaskörpers oder durch an den Augenwimpern und dem Augenlid reflektiertem Reflexionslicht ausgeübt wird, der Prüfer selbst dies nicht erkennen. Demgemäß fehlt dem Prüfergebnis die Zuverlässigkeit. Auch ist es, selbst wenn Akkomodation auf das untersuchte Auge ausgeübt wird, erforderlich, aus dem Ergebnis der Messung zu urteilen. Daher ist es erforderlich, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, daß der Prüfer selbst eine gute Sehkraft hat.
EP-A-0 177 005, welches ein Zwischendokument ist (Prioritätsdatum: 2. Oktober 1984; Veröffentlichungsdatum: 9. April 1986), beschreibt ein Augenprüfgerät, das in der Lage ist, jede Anomalität im optischen System eines Auges eines Patienten, das in jeder Position des Auges existieren könnte, zu erfassen, und das auch in der Lage ist, eine leichte Messung des Grades der Brechkraft des Auges des Patienten zu ermöglichen. Das Gerät weist ein Zielprojektionssystem zum Projizieren eines zu messenden Zielbildes auf eine Netzhaut, fokussierende Mittel zum Erfassen des Brennpunktes des zu messenden Ziels und zu dessen Fokussierung auf die Netzhaut, und ein optisches Übertragungsfunktions-Meßsystem zum Erfassen des Kontrastes des zu messenden Zielbildes, das auf der Netzhaut fokussiert ist, und dadurch zum Messen der optischen Übertragungsfunktion des Auges des Patienten auf.

Aufgabe der Erfindung

Es ist daher eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein höchst zuverlässiges Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines Auges zu schaffen, bei dem ein Meßzielbild als sichtbares Bild erzeugt wird, so daß der Prüfer selbst dieses beobachten kann und der Prüfer immer den Zustand des Meßzielbildes auf der Netzhaut des zu prüfenden Auges bestätigen kann während der automatischen Messung der Brechkraft des untersuchten Auges.
Eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines Auges zu schaffen, bei dem ein Meßanwendungsbereich verbessert werden kann, indem das Unvermögen der Messung aufgrund der Herabsetzung der Lichtmenge des Meßzielbildes auf der Netzhaut vermieden wird, welche in solchen Fällen auftreten kann, in denen das untersuchte Auge an einer Krankheit wie grauer Star leidet, der Durchmesser der Pupille des untersuchten Auges klein ist und dergleichen.

Zusammenfassung der Erfindung

Um die obigen Aufgaben zu lösen, beschreibt die Erfindung ein Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines untersuchten Auges durch objektive Messung des Fokussierungszustandes eines auf die Netzhaut des untersuchten Auges projizierten Meßziels, welches aufweist:
- ein Zielbild-Projektionssystem zum Projizieren des Bildes eines Meßziels mit unsichtbarem Licht auf die Netzhaut des untersuchten Auges;
- ein optisches Abbildungssystem zum Abbilden eines Reflexionsbildes des von der Netzhaut reflektierten Meßziels an einer Abbildungsposition;
- einen opto-elektrischen Detektor mit einer fotoempfindlichen Oberfläche, der sich an der Abbildungsposition befindet und so angeordnet ist, daß er ein elektrisches Signal entsprechend dem auf der fotoempfindlichen Oberfläche gebildeten Reflexionsbild des Meßzielbildes ausgibt;
- eine Anzeigevorrichtung zur Umwandlung des Reflexionsbildes des Meßzielbildes in ein sichtbares Bild gemäß dem elektrischen Signal und zur Anzeige des umgewandelten sichtbaren Bildes; und
- eine Rechnereinrichtung zum Berechnen der Brechkraft des untersuchten Auges gemäß dem elektrischen Signal; worin
- die Rechnereinrichtung so angeordnet ist, daß sie wahlweise entweder in einem automatischen Meßbetrieb oder einem manuellen Meßbetrieb arbeitet, wobei
- im automatischen Meßbetrieb der Fokussierungszustand des auf die Netzhaut projizierten Meßzielbildes entsprechend dem elektrischen Signal bestimmt und die Brechkraft des untersuchten Auges automatisch auf der Grundlage des Fokussierungszustands berechnet werden, und wobei
- im manuellen Meßbetrieb eine Einrichtung für manuelles Messen aktiviert wird zum Messen der Brechkraft des untersuchten Auges durch eine Bedienungsperson, die den Fokussierungszustand des Meßzielbildes direkt auf der Anzeigevorrichtung beobachtet und manuell die Rechnereinrichtung aktiviert, um die Brechkraft des untersuchten Auges entsprechend dem den beobachteten Fokussierungszustand des Meßzielbildes beschreibenden elektrischen Signal zu berechnen; und
- eine Meßbetriebs-Umschalteinrichtung zum wahlweisen Aktivieren des automatischen Meßbetriebs und des Manuellen Meßbetriebs automatisch selektiv durch die Rechnereinrichtung in Abhängigkeit von der Lichtintensität des vom opto-elektrischen Detektor erfaßten Reflexionsbildes des Meßzielbildes betätigt wird.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung aktiviert die Rechnereinrichtung automatisch die Meßbetriebs- Umschalteinrichtung, um in den manuellen Meßbetrieb zu schalten, wenn die erfaßte Lichtintensität des Reflexionsbildes des Meßzielbildes geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Vorteilhaft weist das Gerät nach der Erfindung auch auf:
- einen Meßbeendigungsschalter zum Speichern des gemessenen Fokussierungszustands bei einem ersten vorbestimmten Meridian in der Rechnereinrichtung, wenn dieser Schalter während des manuellen Meßbetriebs aktiviert wird; und
- eine Vorrichtung zum Drehen des Meßziels relativ zum untersuchten Auge, um den Fokussierungszustand des Meßzielbildes entlang eines zweiten vorbestimmten Meridians zu messen.
Da die Erfindung wie vorerwähnt ausgebildet ist, wird ein auf die Netzhaut des untersuchten Auges projiziertes Meßzielbild durch eine opto-elektrischen Detektor erfaßt, das Meßzielbild wird auf der Grundlage eines vom opto-elektrischen Detektor ausgegebenen elektrischen Signals angezeigt, und solche Informationen wie der Spaltraum eines Bildes, der seinen Fokussierungszustand anzeigt, werden automatisch gemessen. Demgemäß kann der Prüfer wissen, ob das auf die Netzhaut des untersuchten Auges projizierte Meßzielbild durch irgend etwas beeinträchtigt ist, und die Zuverlässigkeit des Meßergebnisses beurteilen. Das heißt, daß gemäß diesem Gerät zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges ein vergleichsweise genauerer Sehkrafttest durchgeführt werden kann. Weiterhin wird gemäß der Ausbildung der Erfindung der Spaltraum usw., der den Fokussierungszustand des auf die Netzhaut des untersuchten Auges projizierten Meßzielbildes anzeigt, durch Verwendung des vom optoelektrischen Detektors ausgegebenen elektrischen Signals gemessen. Demgemäß sind ein opto-elektrischer Detektor als ein Erfassungsbereich zum Messen und ein opto-elektrischer Detektor zur Anzeige eines Bildes nicht getrennt erforderlich. Somit kann eine einfache Ausbildung des Gerätes erhalten werden.
Gemäß der Ausbildung der Erfindung können nicht nur eine automatische Messung, sondern auch eine manuelle Messung, bei der der Prüfer das Meßzielbild der Anzeigevorrichtung beobachtet, bewirkt werden. Demgemäß kann selbst in einem solchen Fall wie dem Unvermögen der Messung aufgrund einer Knappheit der Lichtmenge des auf die Netzhaut projizierten Meßzielbildes, die durch Krankheit des Patienten oder dergleichen bewirkt wird, eine manuelle Messung leicht durchgeführt werden, indem einfach der Meßbetrieb umgeschaltet wird, ohne Verwendung zusätzlicher Meßgeräte. Demgemäß kann der Meßanwendungsbereich vergrößert werden.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine schematische Ausbildung eines optischen Systems eines Geräts zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Zielplatte, die das optische System bildet;
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf eine Diagrammplatte, die das optische System bildet;
Fign. 4 bis 6 sind schematische Darstellungen, die verschiedene vom optischen System gebildete Typen des Abbildungszustandes eines Meßzielbildes zeigen;
Fig. 7 ist eine Meßschaltung zum Betätigen des Geräts zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges; und
Fign. 8(a) bis 8(c) sind Flußdiagramme für den Ablauf eines Programms durch die Meßschaltung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 illustriert ein optisches System eines Geräts zum automatischen Messen der Brechkraft eines Auges nach der vorliegenden Erfindung.
In Fig. 1 bezeichnet 1 ein Zielbild-Projektionssytem, 2 bezeichnet ein optisches Abbildungssystem, 3 bezeichnet ein optisches System, das gemeinsam sowohl für das Zielbild-Projektionssystem 1 als auch das optische Abbildungssystem 2 verwendet wird, 4 bezeichnet ein Diagrammprojektionssystem, 5 bezeichnet ein optisches Sichtsystem, 6 bezeichnet ein untersuchtes Auge und 7 bezeichnet einen vorderen Bereich.
Das Zielbild-Projektionssystem 1 hat eine solche Funktion, daß sie ein Zielbild auf einer Netzhaut 8 bildet, indem es über das gemeinsam verwendete optische System 3 Ziellicht auf die Netzhaut 8 des untersuchten Auges 6 projiziert. Das Zielbild-Projektionssystem 1 umfaßt im allgemeinen ein Leuchtelement 9, eine Kondensorlinse 10, eine Zielplatte 11, Reflexionsprismen 12, 13, eine Relaislinse 14, ein Reflexionsprisma 15 und eine Halbmond-Blendenplatte 16. In diesem Ausführungsbeispiel emittiert das leuchtende Element 9 infrarotes Licht als unsichtbares Licht. Das Infrarotlicht wird durch die Kondensorlinse 10 in ein paralleles Strahlenbündel geformt, um die Zielplatte 11 zu beleuchten. Die Zielplatte 11 ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit Schlitzen 11a bis 11d ausgebildet und mit vier Ablenkungsprismen 11e bis 11h versehen. Aufgrund des Vorhergehenden wird die Zielplatte 11 durch das Infrarotlicht beleuchtet, um das Meßziellicht zu bilden. Zu dieser Zeit lenken die Ablenkungsprismen 11e und 11h das Meßziellicht in eine Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der Schlitze ab.
Das gemeinsam verwendete optische System 3 umfaßt ein Spaltprisma 17, einen Bildrotator 18, eine Objektivlinse 19 und einen Strahlenteiler 20. Das Meßziellicht von der Zielplatte 11 wird durch die Reflexionsprismen 12, 13, 15 reflektiert, zu der Halbmond-Blendenplatte 16 geführt, geht durch Halbmondlöcher 16a, 16b hindurch und wird auf einer Reflexionsfläche 17a des Spaltprismas 17 reflektiert. Das an der Reflexionsfläche 17a reflektierte Meßziellicht passiert die Pupille des untersuchten Auges 6 durch den Bildrotator 18, die Objektivlinse 19 und den Strahlenteiler 20 und wird auf die Netzhaut 8 projiziert.
Die Halbmondblende 16 ist in der Weise angeordnet, daß sie in einer konjugierten Beziehung mit der Pupillenposition des untersuchten Auges 6 in einer geeigneten Position in Beziehung auf die Objektivlinse 19 ist. Die Halbmondblende 16 ist geeignet, schädliches Reflexionslicht für die Messung vom vorderen Bereich 7 des untersuchten Auges 6 zu blockieren und das Ziellicht in das untersuchte Auge 6 eintreten zu lassen. Der Bildrotator 18 ist geeignet, das auf der Netzhaut 8 gebildete Meßzielbild um den Winkel R in der Meridianrichtung des untersuchten Auges 6 zu drehen, indem es um eine optische Achse l des gemeinsam verwendeten optischen Systems 3 um einen Winkel R/2 gedreht wird.
Das Reflexionslicht des auf die Netzhaut 8 projizierten Meßzielbildes wird über den Strahlenteiler 20, die Objektivlinse 19, das Spaltloch 17a des Spaltprismas 17, eine im mittleren Bereich einer Öffnungsblendenplatte 21 gebildete Öffnung 21a, die Relaislinse 22 und das Reflexionsprisma 23 zu dem optischen Abbildungssystem 2 geführt. Die Öffnungsblende 21 ist in einer konjugierten Position mit der Pupille des untersuchten Auges 6 angeordnet und geeignet, das durch den mittleren Bereich der Pupille hindurchgehende Reflexionslicht zu der Relaislinse 22 zu führen.
Das optische Abbildungssystem 2 umfaßt im allgemeinen einen Reflexionsspiegel 24, eine bewegbare Linse 25, einen Reflexionsspiegel 26, einen Halbspiegel 27 und eine Abbildungslinse 28. Das optische Abbildungssystem 2 ist geeignet, das Reflexionslicht des auf der Netzhaut 8 gebildeten Meßzielbildes zu einer fotoempfindlichen Oberfläche 29a eines fotoempfindlichen Apparates 29 als einem opto-elektrischen Detektor zu leiten und ein Meßzielbild darauf zu bilden. Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel der Bildrotator 18 wie vorerwähnt um die optische Achse l um einen Winkel R/2 gedreht wird, wird das Meßzielbild in seiner Drehrichtung um einen Winkel R gedreht. Da jedoch das an der Netzhaut 8 reflektierte Reflexionslicht wieder durch den Bildrotator 18 hindurchgeht, wird das Meßzielbild um den Winkel R in der zu der Drehrichtung des Bildrotators 18 entgegengesetzten Richtung gedreht und die fotoempfindliche Oberfläche 29a des Bildaufnahmeapparates 29 ist mit einem Meßzielbild gebildet, das einer vorbestimmten Richtung zugewandt ist ungeachtet der Drehung des Bildrotators 18.
Das Diagrammprojektionssystem 4 umfaßt im allgemeinen eine Wolframlampe 30 als Quelle für sichtbares Licht, eine Kondensorlinse 31, ein Farbkorrekturfilter 32, eine Diagrammplatte 33, eine bewegbare Linse 34, eine Relaislinse 35, Reflexionsspiegel 36, 37, eine Relaislinse 38, einen Reflexionsspiegel 39 und eine Objektivlinse 40. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Diagrammplatte 33 durch die Wolframlampe 30 über die Kondensorlinse 31 und das Farbkorrekturfilter 32 beleuchtet. Die Wellenlänge des von der Wolframlampe 30 emittierten Lichts wird durch das Farbkorrekturfilter 32 ausgewählt und nur sichtbares Licht im Bereich von 400 nm bis 700 nm geht durch das Farbkorrekturfilter 32 hindurch. Die Diagrammplatte 33 ist mit einem Diagramm 33a gemäß Fig. 3 ausgebildet und das durch das Diagramm 33a hindurchgehende Licht wird zu der bewegbaren Linse 34 und der Relaislinse 38 geleitet. Das zu der Relaislinse 38 geleitete Licht wird in seinem optischen Pfad durch die Reflexionsspiegel 36, 37, 39 verschoben, geht durch die Relaislinse 38 und die Objektivlinse 40 hindurch, wird zum Strahlenteiler 41 geleitet und durch den Strahlenteiler 20 auf das untersuchte Auge 6 projiziert.
Die bewegbare Linse 34 ist in der Weise angeordnet, daß sie in ihrer optischen Achse bewegbar ist. Bei objektiver Messung ist die bewegbare Linse in einer Position angeordnet, von der das untersuchte Auge 6 weitsichtig oder verschleiertsichtig ist entsprechend der Brechkraft des untersuchten Auges, so daß die Messung in einem Zustand durchgeführt werden kann, in welchem die Akkommadation des untersuchten Auges 6 beseitigt ist.
Der vordere Bereich 7 des untersuchten Auges wird durch eine Beleuchtungslampe (nicht gezeigt) beleuchtet und das Bild des vorderen Bereichs 7 des untersuchten Auges 6 wird durch das optische Sichtsystem 5 auf der fotoempfindlichen Oberfläche 29a des Bildaufnahmeapparates 29 gebildet. Das an dem vorderen Bereich 7 des untersuchten Auges 6 reflektierte Strahlenbündel wird durch die Strahlenteiler 20, 41 und einen Reflexionsspiegel 42 reflektiert. Das von dem Reflexionsspiegel 42 reflektierte Reflexionsstrahlenbündel geht durch eine Abbildungslinse 43, den Halbspiegel 27 und die Bildaufnahmelinse 28 hindurch und wird auf die fotoempfindliche Oberfläche 29a des Bildaufnahmeapparates 29 geführt, und ein Bild des vorderen Bereiches wird auf der fotoempfindlichen Oberfläche 29a des Bildaufnahmeapparates 29 gebildet.
Der Bildaufnahmeapparat 29 ist mit einem Fernsehmonitor 44 verbunden und 45 bezeichnet eine Anzeigefläche. Die Anzeigefläche 45 zeigt ein auf der fotoempfindlichen Oberfläche 29a gebildetes Meßzielbild als ein sichtbares Bild an auf der Grundlage des elektrischen Signals vom Bildaufnahmeapparat 29. In Fig 1 bezeichnet 46 ein durch das optische Abbildungssystem 2 gebildetes Meßzielbild und 47 bezeichnet ein vom optischen Sichtsystem 5 gebildetes Bild des vorderen Bereichs.
In diesem Ausführungsbeispiel ist, wenn das auf der Anzeigefläche 45 des Fernsehmonitors 44 angezeigte Zielbild 46 auf der Netzhaut 8 fokussiert ist, das Zielbild 46 in Übereinstimmung in dem Raum l1 zwischen einem Paar von Zielbildern 46a an seinem oberen Bereich und dem Raum l2 zwischen einem Paar von Zielbildern 46b an seinem unteren Bereich, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn beispielsweise das Meßzielbild an einem Frontbereich der Netzhaut 8 fokussiert ist, ist der Raum l1 kleiner als der Raum l2, wie in Fig. 5 gezeigt ist. Wenn andererseits das Meßzielbild in einem hinteren Bereich der Netzhaut 8 fokussiert ist, ist der Raum l1 größer als der Raum l2, wie in Fig. 6 gezeigt ist.
Beim Messen der Brechkraft wird die Zielplatte 11 so bewegt, daß beide Räume l1, l2 des Meßzielbildes in gegenseitige Ausrichtung gebracht werden. Die Brechkraft wird durch die Bewegungsgröße zu dieser Zeit erhalten. In diesem Ausführungsbeispiel wird die bewegbare Linse 25 integral betätigt, während die konjugierte Beziehung mit der Zielplatte 11 aufrechterhalten wird.
Als nächstes wird eine in Fig. 7 gezeigte Meßschaltung beschrieben.
Das elektrische Signal des Bildaufnahmeapparates 29 wird zum Teil in den Fernsehmonitor 44 eingegeben, um das Bild des vorderen Bereichs anzuzeigen. Der verbleibende Teil des elektrischen Signals wird in eine elektrische Signalabgreifschaltung 52 eingegeben, so daß das elektrische Signal betreffend das Meßzielbild abgegriffen wird auf der Grundlage eines Abgreifbefehlssignals von einer Abgreifbefehlsschaltung 51. Das so abgegriffene elektrische Signal wird in eine Rechteckwellen-Erzeugungsschaltung 53 eingegeben und die Wellenform von diesem wird behandelt und in eine vorbestimmte Rechteckwelle umgewandelt. Die Rechteckwelle wird in eine Pegelauswertungsvorrichtung 54 und eine Zielbildpositions-Erfassungsschaltung 55 eingegeben. Die Pegelauswertungsvorrichtung 54 für das elektrische Signal werten den Leuchtpegel der Rechteckwelle aus. Aufgrund des Vorhergehenden wird der Lichtmengenpegel des Meßzielbildes 46 erfaßt. Die Zielbildpositions-Erfassungsschaltung 55 ist geeignet, den Signalraum des Rechteckwellensignals entsprechend dem Raum zwischen dem Meßzielbild 46 zu erfassen.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die von der Pegelauswertungsvorrichtung 54 für das elektrische Signal und der Zielbildpositions-Erfassungsschaltung 55 ausgegebenen Ausgangssignale oder verschiedene Signale, wie spätere beschrieben wird, durch eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU) 50 wie einem Mikrocomputer verarbeitet.
Die CPU 50 steuert einen Meßartenschalter zum Umschalten zwischen einer automatischen Messung und einer manuellen Messung, einen Betätigungsschalter 57 zum Bewegen der Zielplatte 11 und der bewegbaren Linse 25, einen Einmeridian-Meßbeendigungsschalter 58 zur Ausgabe des Befehlssignals jedesmal, wenn die Messung eines Meridians beendet ist, einen Meßbeendigungsschalter 59 zur Ausgabe des Befehlssignals, wenn die Messung aller Meridiane beendet ist, und einen Startschalter 60 für automatische Messung zum Starten der automatischen Messung. Zusätzlich steuert die CPU 50 einen Betätigungssteuerbereich 61. Der Betätigungssteuerbereich 61 umfaßt einen ersten Betätigungssteuerbereich 62 zum Bewegen der Zielplatte 11 und der bewegbaren Linse 25 entlang der optischen Achse, einen zweiten Betätigungssteuerbereich 63 zum Drehen des Bildrotators 18 um die optische Achse und einen dritten Betätigungssteuerbereich 64 zum Bewegen der bewegbaren Linse 34 des Diagrammprojektionssystems 4 entlang der optischen Achse. Die CPU 50 steuert den Ablauf eines vorbestimmten Programms 65 für automatische Messung oder eines Programms 66 für manuelle Messung, die zuvor darin eingebracht wurden. Die jeweiligen Meßergebnisse werden in Reihenfolge durch einen Drucker 67 aufgezeichnet.
Als nächstes wird die Arbeitsweise dieses Apparates zum Messen der Brechkraft eines Auges gemäß dieser Ausbildung mit Bezug auf ein Flußdiagramm nach Fig. 8 beschrieben.
Zuerst wird, wenn die Rechenoperation der CPU 50 nach dem Laden einer elektrischen Leistungsquelle usw. beginnt, der Schaltzustand des Betriebsschalters 56 im Schritt 100 ausgewertet. In dem Fall, in welchem der Betriebsschalter 56 zur Seite der automatischen Messung geschaltet ist, ruft die CPU 50 das Programm 65 für automatische Messung auf und die folgende Messung wird auf der Grundlage des Vorhergehenden durchgeführt.
Zuerst werden nach der Einstellung eines Anfangswertes im Schritt 101 die Zielplatte 11 durch den ersten Betätigungssteuerbereich 62 in die "Nulldiopter-Position", der Bildrotator 18 durch den zweiten Betätigungssteuerbereich 63 in die "Nullgrad"-Position und die bewegbare Linse 34 durch den dritten Betätigungssteuerbereich 64 in die "Nulldiopter"-Position gebracht.
Als nächstes wird im Schritt 102 ein Lichtmengenpegel des Meßzielbildes 46 durch die Pegelauswertungsvorrichtung 54 für elektrische Signale geprüft auf der Grundlage eines elektrischen Signals von der Bildaufnahmevorrichtung 29. Wenn der Lichtmengenpegel des Meßzielbildes so ausgewertet wird, daß er den vorbestimmten Pegel hier noch nicht erreicht, wird der Betriebsschalter 56 automatisch auf die Seite des manuellen Meßbetriebs umgeschaltet entsprechend dem Befehl der CPU 50. Andererseits werden in dem Fall, in dem der Lichtmengenpegel den vorbestimmten Pegel überschreitet, die Räume l1, l2 des Meßzielbildes erfaßt auf der Grundlage des Ausgangssignals der Zielbildpositions-Erfassungsschaltung 55 (Schritt 103).
Wenn die Räume l1, l2 erfaßt werden, berechnet die CPU 50 die Differenz der Räume l1-l2 und die Zielplatte 11 und die bewegbare Linse 25 werden integral entlang des optischen Pfades bewegt, bis die Differenz der Räume l1-l2 "null" wird, das heißt, bis das Meßzielbild 46 in die Fokussierungsposition auf der Netzhaut 8 gebracht ist. In Verbindung mit der vorhergehenden Bewegung wird die bewegbare Linse 34 des Diagrammprojektionssystems 4 bewegt (Schritte 103 bis 106), so daß der verschleierte Zustand des untersuchten Auges 6 aufrechterhalten wird. Und, wenn die Differenz der Räume l1-l2 "null" wird, wird die bewegte Position der Zielplatte 11 im Schritt 107 gelesen und die Brechkraft der "Nullgrad"-Meridianrichtung wird auf der Grundlage der bewegten Position erhalten.
Als nächstes wird der Bildrotator 18 gedreht, beispielsweise fünfzehnmal für jeweils "sechs Kräfte" in der zu messenden Meridianrichtung, wobei die Position der Zielplatte 11 stationär gehalten wird, und die Differenzen der Räume l1-l2 entsprechend der jeweiligen Drehposition werden in den Schritten 108 bis 110 gelesen. Die Brechkraft "DR" in der "R"-Richtung kann erhalten werden durch Berechnen der Summe aus dem Diopterwert entsprechend der Stopposition der Zielplatte 11 und dem Diopterwert entsprechend dem Wert der Differenz der Räume l1-l2. Und es besteht eine Beziehung, wie durch die folgende Formel (1) gezeigt ist, zwischen der sphärischen Kraft A, der Astigmatismuskraft B und der Astigmatismusachse α.
DR = A + B cos (R - α) . . . (1)
Demgemäß werden auf der Grundlage der Brechkräfte "D01 bis D015", die in den jeweiligen Meridianrichtungen (15 Meridianrichtungen) erhalten wurden, die sphärische Kraft A, die Astigmatismuskraft B und die Astigmatismusachse α jeweils nach der Methode der kleinsten Quadrate berechnet (Schritte 111, 112).
Als nächste wird das so erhaltene Rechenergebnis mit dem Meßwert verglichen und es wird geprüft, ob Unregelmäßigkeiten in den jeweiligen Meßwerten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen (Schritt 113).
Wenn durch diese Prüfung gefunden wird, daß die Unregelmäßigkeiten der Meßwerte den vorbestimmten Bereich überschreiten, wird der Betriebsschalter 56 durch den Befehl der CPU 50 automatisch in den manuellen Meßbetrieb umgeschaltet.
Wenn demgegenüber die Unregelmäßigkeiten innerhalb des vorbestimmten Bereichs sind, werden die Meßwerte auf dem Fernsehmonitor 44 angezeigt und zur selben Zeit werden die Meßwerte durch den Drucker 67 gedruckt (Schritte 114, 115), und die Verarbeitung des Programms für automatische Messung ist beendet.
Gemäß diesem Apparat kann, da die Anzeigefläche 45 des Fernsehmonitors 44 sowohl das Bild 47 des vorderen Bereichs als auch das Meßzielbild 46 anzeigt, der Prüfer den Zustand beobachten, in welchem die Messung durchgeführt wird.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, bei dem der Betriebsschalter 56 entweder manuell oder automatisch auf die Seite des manuellen Meßbetriebs geschaltet wurde. In diesem Fall verarbeitet die CPU 50 das Programm für manuelle Messung.
Zuerst wird im Schritt 116 in gleicher Weise wie im Schritt 101 des Betriebs für automatische Messung eine anfängliche Einstellung bewirkt. Als nächstes schaltet der Prüfer den Betätigungsschalter 57 ein, bis beide Raume l1, l2 des Meßzielbildes wie in Fig. 4 sind, und bewegt integral die Zielplatte und die bewegbare Linse 25 entlang der optischen Achse, während er das Meßzielbild auf der Anzeigefläche 45 des Fernsehmonitors 44 beobachtet (Schritt 117). Nach Beendigung dieser Bewegung schaltet der Prüfer den Einmeridian-Meßbeendigungsschalter 58 ein, um die CPU 50 zu veranlassen, die Bewegungsposition der Zielplatte 11 einzulesen. Die Bewegungsposition entspricht der Brechkraft in der "Nullgrad"-Meridianrichtung in derselben Weise wie im Fall der automatischen Messung.
In diesem Fall wird, wenn der Einmeridian-Beendigungsschalter 58 eingeschaltet ist (Schritt 118), ein Stück * Marke, die beispielsweise die Nummer der Messung angibt, auf dem Fernsehmonitor 44 angezeigt (Schritt 119), die Position der Zielplatte 11 wird eingelesen (Schritt 120) und zur selben Zeit wird der Bildrotator 18 um einen vorbestimmten Winkel gedreht (Schritt 121). Als nächstes schaltet der Prüfer den Betätigungsschalter 57 ein, um die Zielplatte 11 zu bewegen, während er das auf dem Fernsehmonitor 44 angezeigte Meßzielbild beobachtet, und die Operation wie das Einlesen der Bewegungsposition wird in derselben Weise wie im vorerwähnten Schritt wiederholt. Zu dieser Zeit wird, jedesmal wenn ein Meßvorgang beendet ist, ein Stück * Marke auf dem Fernsehmonitor 44 angezeigt. Und, wenn wenigstens drei Meßvorgänge bewirkt sind, wird der Meßbeendigungsschalter 59 eingeschaltet, um den Meßvorgang zu beenden (Schritt 122). Die Nummer der Messung wird vorher bestimmt ohne den Meßbeendigungsschalter 59 vorzusehen, so daß die Messung automatisch beendet wird, nachdem die vorbestimmte Nummer der Messung beendet ist.
Gemäß dem dreiialigen Meßvorgang kann die Brechkraft in den drei Meridianrichtungen erhalten werden (Schritt 123), die sphärische Kraft A, die Astigmatismuskraft B und der Astigmatismus a werden jeweils erhalten auf der Grundlage der erwähnten Formel (1) gemäß der Methode der kleinsten Quadrate (Schritt 124). Und die Meßergebnisse der sphärischen Kraft A, der Astigmatismuskraft B und der Astigmatismusachse α werden auf dem Fernsehmonitor angezeigt und zur selben Zeit werden sie vom Drucker 67 ausgedruckt (Schritte 125, 126).

Claims

1. Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines untersuchten Auges durch objektive Messung des Fokussierungszustands eines auf die Netzhaut des untersuchten Auges projizierten Meßziels, welches aufweist:

- ein Zielbild-Projektionssystem (1) zum Projizieren des Bildes eines Meßziels (11) mit unsichtbarem Licht auf die Netzhaut des untersuchten Auges;

- ein optisches Abbildungssystem (2) zum Abbilden eines Reflexionsbildes des von der Netzhaut reflektierten Meßziels an einer Abbildungsposition;

- einen opto-elektrischen Detektor (29) mit einer fotoempfindlichen Oberfläche (29a), der sich an der Abbildungsposition befindet und so angeordnet ist, daß er ein elektrisches Signal entsprechend dem auf der fotoempfindlichen Oberfläche gebildeten Reflexionsbild des Meßzielbildes ausgibt;

- eine Anzeigevorrichtung (44) zur Umwandlung des Reflexionsbildes des Meßzielbildes in ein sichtbares Bild (46) gemäß dem elektrischen Signal und zur Anzeige des umgewandelten sichtbaren Bildes; und

- eine Rechnereinrichtung (50) zum Berechnen der Brechkraft des untersuchten Auges gemäß dem elektrischen Signal;

gekennzeichnet durch

- eine solche Anordnung der Rechnereinrichtung, daß sie wahlweise entweder in einem automatischen Meßbetrieb oder einem manuellen Meßbetrieb arbeitet, wobei

- im automatischen Meßbetrieb der Fokussierungszustand des auf die Netzhaut projizierten Meßzielbildes entsprechend dem elektrischen Signal bestimmt und die Brechkraft des untersuchten Auges automatisch auf der Grundlage des Fokussierungszustands berechnet werden, und wobei

- im manuellen Meßbetrieb eine Einrichtung (66) für manuelles Messen aktiviert wird zum Messen der Brechkraft des untersuchten Auges durch eine Bedienungsperson, die den Fokussierungszustand des Meßzielbildes direkt auf der Anzeigevorrichtung beobachtet und manuell die Rechnereinrichtung aktiviert, um die Brechkraft des untersuchten Auges entsprechend dem den beobachteten Fokussierungszustand des Meßzielbildes beschreibenden elektrischen Signal zu berechnen; und durch

- eine Meßbetriebs-Umschalteinrichtung (56) zum wahlweisen Aktivieren des automatischen Meßbetriebs und des manuellen Meßbetriebs, wobei die Umschalteinrichtung (56) autoinatisch selektiv durch die Rechnereinrichtung in Abhängigkeit von der Lichtintensität des vom opto-elektrischen Detektor erfaßten Reflexionsbildes des Meßzielbildes betätigt wird.

2. Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines Auges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechnereinrichtung automatisch die Meßbetriebs-Umschalteinrichtung aktiviert, um in den manuellen Meßbetrieb zu schalten, wenn die erfaßte Lichtintensität des Reflexionsbildes des Meßzielbildes geringer als ein vorbestimmter Wert ist.

3. Gerät zur automatischen Messung der Brechkraft eines Auges nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch

- einen Meßbeendigungsschalter (58, 59) zum Speichern des gemessenen Fokussierungszustands bei einem ersten vorbestimmten Meridian in der Rechnereinrichtung, wenn dieser Schalter während des manuellen Meßbetriebs aktiviert wird; und

- eine Vorrichtung (62, 63) zum Drehen des Meßziels (11) relativ zum untersuchten Auge, um den Fokussierungszustand des Meßzielbildes entlang eines zweiten vorbestimmten Meridians zu messen.