DE4441081A1

DE4441081A1 - Arrangement for the exact determination of an applanation area for eye pressure measurement

Info

Publication number: DE4441081A1
Application number: DE19944441081
Authority: DE
Inventors: Ehrhard Dammann; Klaus Moehr; Norbert Klose; Peter Voigt
Original assignee: Jenoptik Jena GmbH; Jenoptik Technologie GmbH
Current assignee: VOIGT, PETER, 07747 JENA, DE
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-05-30
Also published as: JPH08299282A; GB9523115D0; GB2295226A

Abstract

An applanation tonometer makes use of the effect of the reduction in total reflection at a pressing body 5, such as a prism, resulting from contact with an eye. A first receiver 6 measures intensity I0 in the absense of eye contact and intensity IM with eye contact. A element 2 between a light source 1 and the prism 5 couples light to a second receiver 8 for receiving a control value IK. Coupling element 2 may be an annular diaphragm (11, Fig 2) or involve a fibre-optic light guide (12, Fig 3). In an evaluating unit, control value quotient I0/IK is substracted from a normal value, and if the difference is more than a given tolerance, the applanation process is prevented. Erroneous measurements due to contamination or misalignment of the pressing body 5 are thus avoided. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur exakten Bestimmung einer Applanationsfläche für die Augendruckmessung mittels eines Tonometers, insbesondere eines automatischen Applanationstonometers.The invention relates to an arrangement for the exact determination of a Applanation surface for eye pressure measurement using a tonometer, especially an automatic applanation tonometer.

Zur Bestimmung des Augeninnendruckes werden bei automatischen Tonometern während eines Applanationsvorganges die wirkende Andruckkraft sowie die applanierte Fläche ermittelt. Zumeist wird dabei die Applanationsfläche in unterschiedlicher Weise optisch erfaßt.Automatic tonometers are used to determine the intraocular pressure during an applanation process, the pressure force and the applied area determined. The applanation area is mostly in optically detected in different ways.

Ein Prinzip, die Fläche optisch zu bestimmen, besteht in der Messung des fehlenden Anteils reflektierten Lichts, der bei Totalreflexion an der Stirnfläche des Andruckkörpers durch Kontakt mit der Hornhaut des Auges auftritt, und der der jeweiligen Größe der Applanationsfläche proportional ist.One principle of optically determining the area is to measure the missing area Proportion of reflected light, which at total reflection on the face of the Pressure body occurs through contact with the cornea of the eye, and that of the respective size of the applanation area is proportional.

Eine solche Lösung ist z. B. aus der DE-PS 39 31 630 bekannt. Hier wird ein Meßkörper in Form eines Prismas verwendet. Das Prisma weist mindestens eine abgeschrägte Seitenfläche auf, an der das durch die Grundfläche des Prismas eintretende Strahlenbündel so reflektiert wird, daß an der zur Grundfläche parallelen Stirnfläche des Prismas (bei Luft als Außenmedium) Totalreflexion eintritt. Bei Augenberührung der Prismenstirnfläche wird das Licht im Bereich der Applanationsfläche aus dem Prisma herausgebrochen und führt zu einer Schwächung der Intensität des integral aufgenommenen Lichtbündels.Such a solution is e.g. B. known from DE-PS 39 31 630. Here is a Measuring body used in the form of a prism. The prism has at least one beveled side surface on which through the base of the prism entering beam of rays is reflected so that on the parallel to the base Front surface of the prism (with air as the external medium) total reflection occurs. At The light in the area of the Applanationsfläche broken out of the prism and leads to a weakening the intensity of the integrally recorded light beam.

Eine wesentliche Voraussetzung für eine exakte Bestimmung der Applanationsfläche ist es, daß die Stirnfläche des Andruckkörpers vor jeder Messung frei von Ablagerungen ist. Nach jedem Augenkontakt bleiben jedoch Ablagerungen zurück, die durch eine spezielle Reinigung entfernt werden müssen. Dabei erweist es sich als sinnvoll, stets den ursprünglichen Wert des Meßlichtes (Intensitätswert I₀) wieder einzustellen. Da jedoch die Lichtintensität selbst keine ausreichend konstante Größe ist, führt diese Maßnahme allein auch noch zu erheblichen Meßfehlern.An essential requirement for an exact determination of the applanation area it is that the end face of the pressure body free of each measurement Is deposits. After every eye contact, however, deposits remain, which have to be removed by special cleaning. It turns out to be sensible, always the original value of the measuring light (intensity value I₀) again adjust. However, since the light intensity itself is not a sufficiently constant size is, this measure alone also leads to considerable measurement errors.

Die wesentlichsten Fehlerquellen sind dabei die Temperaturabhängigkeit der Lichtquelle und des Empfängers. Allein eine mögliche Temperaturdrift im Rahmen üblicher Raumtemperaturschwankungen zwischen 15°C und 30°C führt bei Verwendung einer LED zu I₀-Schwankungen von ±8%.The most important sources of error are the temperature dependence of the Light source and the receiver. A possible temperature drift in the frame alone usual room temperature fluctuations between 15 ° C and 30 ° C leads to Use of an LED with I₀ fluctuations of ± 8%.

Eine weitere Fehlerquelle stellt jeder Wechsel des Andruckkörpers dar, der erforderlich ist, um den Andruckkörper zu desinfizieren. Bei den nur geringen zulässigen Lagetoleranzen sind damit leicht erhebliche Intensitätsverluste durch geringe Dejustierungen beim Wiedereinsetzen des Andruckkörpers möglich.Another source of error is each change of the pressure body, the is necessary to disinfect the pressure body. With the small permissible position tolerances are thus easily due to considerable loss of intensity slight misalignments possible when reinserting the pressure element.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine neue Möglichkeit zur exakten Bestimmung der Applanationsfläche für die Augendruckbestimmung mittels eines Tonometers zu finden, bei der fehlerhafte Messungen durch die obengenannten Fehlerquellen vermieden werden.The invention is therefore based on the object of a new possibility exact determination of the applanation area for the eye pressure determination by means of to find a tonometer where erroneous measurements by the above Sources of error can be avoided.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Anordnung zur exakten Bestimmung einer Applanationsfläche zur Augendruckmessung mittels eines Tonometers mit einer Lichtquelle, einem als Andruckkörper eingesetzten Prisma, einem Empfänger und einer Auswerteeinheit, wobei das Prisma eine Stirnfläche aufweist, die eine Applanationsfläche an einem Auge erzeugt und an der ein von der Lichtquelle kommendes Strahlenbündel bei Berührung mit Luft totalreflektiert und bei Berührung mit dem Auge diese Totalreflexion teilweise aufgehoben wird, und wobei das an der Stirnfläche reflektierte Licht auf den Empfänger gelenkt und gewandelt wird und in der nachgeordneten Auswerteeinheit Mittel zur Berechnung der Applanationsfläche aus der Intensitätsänderung infolge der verringerten Totalreflexion vorhanden sind, dadurch gelöst, daß ein zweiter Empfänger zur Kontrolle der Sauberkeit der Stirnfläche des Prismas vorhanden ist, wobei der zweite Empfänger eng benachbart zum ersten Empfänger angeordnet ist und einen Kontrollwert aufnimmt, daß in dem von der Lichtquelle kommenden Strahlenbündel zwischen Lichtquelle und Prisma ein lichtauskoppelndes Element angeordnet ist, wobei das ausgekoppelte Licht als Kontrollstrahl auf den zweiten Empfänger geführt wird, und daß in der Auswerteeinheit Mittel zur Bildung eines Kontrollwertquotienten aus einem Grundintensitätswert des ersten Empfängers und dem Kontrollwert des zweiten Empfängers sowie Speichermittel für einen so gebildeten Normalwert und ein Differenzbildner zur Errechnung einer Fehlergröße aus dem Normalwert und dem aktuellen Kontrollwertquotienten vorhanden sind, wobei die Unterschreitung eines zulässigen Betrages der Fehlergröße Voraussetzung für die Auslösung eines Applanationsmeßprozesses ist.According to the invention, the object is in an arrangement for exact determination an applanation surface for eye pressure measurement using a tonometer a light source, a prism used as a pressure body, a receiver and an evaluation unit, the prism having an end face that has a Applanationsfläche created on one eye and on the one from the light source incoming beam of rays totally reflected on contact with air and at Touching the eye this total reflection is partially canceled, and the light reflected on the end face is directed onto the receiver and is converted and means for calculation in the downstream evaluation unit the applanation area from the change in intensity due to the reduced Total reflection are present, solved in that a second receiver for Control of the cleanliness of the face of the prism is present, taking the second receiver is arranged closely adjacent to the first receiver and one Control value records that in the beam coming from the light source a light-coupling element is arranged between the light source and the prism, the outcoupled light being guided as a control beam onto the second receiver and that in the evaluation unit means for forming a Control value quotient from a basic intensity value of the first recipient and the control value of the second receiver and storage means for such a formed normal value and a difference to calculate an error size the normal value and the current control value quotient are available, a shortfall in the permissible amount of the error size is a prerequisite for triggering an application measurement process.

Vorteilhaft enthält das lichtauskoppelnde Element einen halbdurchlässigen Spiegel, der vorzugsweise eine auf einer Glasplatte befindliche dielektrische Teilerschicht ist. Dabei ist ein Teilungsverhältnis von 1 : 1 zweckmäßig. Dem halbdurchlässigen Spiegel wird vorteilhaft ein Umlenkspiegel in Form eines Hohlspiegels nachgeordnet, um das Licht auf den zweiten Empfänger zu fokussieren.The light-coupling element advantageously contains a semitransparent mirror, which is preferably a dielectric divider layer located on a glass plate. A division ratio of 1: 1 is appropriate. The semipermeable Mirror is advantageously a deflecting mirror in the form of a concave mirror downstream to focus the light on the second receiver.

Bei Verwendung einer divergenten Lichtquelle, wie z. B. einer LED, kann als lichtauskoppelndes Element vorteilhaft eine ringförmige Blende mit Spiegelschicht, die durch ihre zentrale Öffnung das Licht zum Prisma in einem begrenzten Strahlenbündel ungehindert durchläßt, verwendet werden. Es erweist sich als Vorteil, wenn die Spiegelschicht der Blende als Hohlspiegel ausgebildet ist, der das ausgekoppelte Licht auf den zweiten Empfänger fokussiert.When using a divergent light source, such as. B. an LED can as light-coupling element advantageously an annular diaphragm with a mirror layer, which, through their central opening, confine the light to the prism Allows radiation to pass through unhindered. It turns out to be Advantage if the mirror layer of the diaphragm is designed as a concave mirror that the decoupled light focused on the second receiver.

Eine dritte Möglichkeit für die Realisierung des lichtauskoppelnden Elements stellt der Einsatz einer Lichtleitfaser dar, deren eines Ende in den Randbereich des Strahlenbündels der Lichtquelle eingreift und deren anderes Ende auf den zweiten Empfänger geführt wird. Die Lichtleitfaser ist zweckmäßig als Faserring an der Peripherie des Strahlenbündels der Lichtquelle ausgeführt.A third possibility for the realization of the light decoupling element is represents the use of an optical fiber, one end of which in the edge region of the Beam of light engages and the other end of the second Recipient is guided. The optical fiber is useful as a fiber ring on the Periphery of the light source's beam.

Als zweiter Empfänger wird vorteilhaft ein Empfänger gleicher Bauart und aus derselben Herstellungscharge wie der erste Empfänger verwendet.As a second receiver, a receiver of the same type is advantageously used same batch as the first receiver.

In der Auswerteeinheit sind zweckmäßig zusätzliche Mittel zur Unterdrückung des Einflusses von kurzzeitigen Intensitätsschwankungen der Lichtquelle vorgesehen, wobei der durch die Applanationsfläche erzeugte Intensitätsmeßwert jeweils ins Verhältnis zum aktuellen Kontrollwert gesetzt wird.Additional means for suppressing the are expedient in the evaluation unit The influence of short-term intensity fluctuations of the light source, the intensity measurement value generated by the applanation surface ins Ratio to the current control value.

Die Erfindung basiert auf der Überlegung, daß die wesentlichen Fehler bei der Bestimmung der Applanationsfläche an einem Tonometer durch Ablagerungen auf dem Andruckkörper und Justierfehler des Andruckkörpers zustande kommen und diese Fehler zusätzlich durch die Temperaturdrift von Lichtquelle und Empfänger überlagert werden, so daß sie nicht sauber separiert werden können. Die Erfindung geht deshalb den Weg über die Schaffung eines Kontrollkanals, der zuerst die Temperaturauswirkung kompensiert und damit die Erfassung der äußeren Fehlereinflüsse (Ablagerungen auf Andruckkörper und Dejustierung des Andruckkörpers) erkennbar und bewertbar macht. Dabei werden die genannten äußeren Faktoren Kriterien unterworfen, die bei Überschreitung einer Toleranz die Auslösung einer (fehlerhaften) Messung unterbinden.The invention is based on the consideration that the essential errors in the Determination of the applanation area on a tonometer by means of deposits the pressure body and adjustment error of the pressure body come about and these errors are additionally caused by the temperature drift of the light source and receiver are superimposed so that they cannot be separated properly. The invention therefore goes the way of creating a control channel that first Temperature effect compensated and thus the detection of the outside Error influences (deposits on the pressure body and misalignment of the Pressure body) recognizable and assessable. The above are subject to external factors which, when a tolerance is exceeded Prevent a (faulty) measurement from being triggered.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es möglich, die Genauigkeit der Messung der Applanationsfläche zu erhöhen bzw. die Reproduzierbarkeit der Messungen zu verbessern. Damit wird in entscheidendem Maße die Genauigkeit der Augendruckmessung bei einem Tonometer positiv beeinflußt und die Automatisierung der Augendruckmessung von Erfahrungen des Bedieners unabhängig gestaltet. Außerdem wird als Nebeneffekt die Temperaturabhängigkeit der Applanationsflächenmessung weitgehend kompensiert.With the arrangement according to the invention it is possible to increase the accuracy of the measurement increase the applanation area or increase the reproducibility of the measurements improve. This is crucial to the accuracy of the Eye pressure measurement with a tonometer positively influenced and the Automation of eye pressure measurement based on operator experience designed independently. In addition, the temperature dependence is a side effect the application area measurement largely compensated.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt: The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment will. The drawing shows:

Fig. 1 eine Grundvariante der optischen Teile der erfindungsgemäßen Anordnung; Fig. 1 shows a basic version of the optical parts of the inventive arrangement;

Fig. 2 eine vorteilhafte Ausgestaltung des optischen Teils der Erfindung; Fig. 2 shows an advantageous embodiment of the optical part of the invention;

Fig. 3 eine zweite optimierte Ausgestaltung des optischen Teils der Erfindung. Fig. 3 shows a second optimized embodiment of the optical part of the invention.

Die erfindungsgemäße Anordnung besteht in einer aus Fig. 1 ersichtlichen Grundvariante der Erfindung aus einer Lichtquelle 1, einem strahlauskoppelnden Element 2, einem Andruckkörper mit Totalreflexion an der Stirnfläche, die die Berührungsfläche zum Auge darstellt, zwei Linsen 9 und 10 und zwei Empfängern 6 und 8.The arrangement according to the invention consists in a basic variant of the invention shown in FIG. 1, consisting of a light source 1 , a beam-coupling element 2 , a pressure body with total reflection on the end face, which represents the contact area with the eye, two lenses 9 and 10 and two receivers 6 and 8 .

Das Licht der Lichtquelle 1, die vorzugsweise eine LED sein soll, wird mittels der Linse 9 kollimiert und in den Andruckkörper eingestrahlt, wobei der Andruckkörper vorteilhaft ein spezielles Prisma 5 mit trapezförmiger Grundform ist. Befindet sich Luft als angrenzendes Medium an der Stirnfläche des Prismas 5, kommt es innerhalb des Prismas 5 zur vollständigen Totalreflexion des parallelen Lichts, das nach Austritt aus dem Prisma 5 von der Linse 10 auf den Empfänger 6 fokussiert wird. Der Empfänger 6 gibt - je nach Arbeitszustand des Tonometers - bei fehlendem Augenkontakt einen (elektronisch gewandelten) Grundintensitätswert I₀ und bei Augenkontakt je nach Größe der Applanationsfläche einen Intensitätsmeßwert I_M ab. Dem Empfänger 6 unmittelbar benachbart ist ein zweiter Empfänger 8 angeordnet, der einen sogenannten Kontrollwert I_K ausgibt. Vorteilhaft sind die beiden Empfänger 6 und 8 Photoempfänger ein und derselben Charge, die im Zusammenhang mit ihrer unmittelbaren Nachbarschaft als in ihrer Empfindlichkeit identisch zu betrachten sind.The light from the light source 1 , which should preferably be an LED, is collimated by means of the lens 9 and irradiated into the pressure body, the pressure body advantageously being a special prism 5 with a trapezoidal basic shape. If there is air as an adjacent medium on the end face of the prism 5 , there is complete total reflection of the parallel light within the prism 5 , which is focused by the lens 10 onto the receiver 6 after exiting the prism 5 . Depending on the working state of the tonometer, the receiver 6 emits an (electronically converted) basic intensity value I₀ in the absence of eye contact and an intensity measurement value I _M in the case of eye contact depending on the size of the applanation surface. A second receiver 8 is arranged immediately adjacent to the receiver 6 and outputs a so-called control value I _K. The two receivers 6 and 8 photodetectors of one and the same batch, which in connection with their immediate vicinity are to be regarded as identical in their sensitivity, are advantageous.

Das auf den zweiten Empfänger 8 fallende Licht wird unmittelbar aus dem aus der Lichtquelle 1 austretenden Lichtbündel mittels eines lichtauskoppelnden Elements 2 abgezweigt und zweckmäßig mit einem Spiegel 7 auf den Empfänger 8 umgelenkt. Das lichtauskoppelnde Element 2 kann dabei üblicherweise ein halbdurchlässiger Spiegel, ein Teilerwürfel oder eine Glasplatte mit einer dielektrischen Teilerschicht sein und teilt das Licht der Lichtquelle 1 in einen Meßstrahl 3 und einen Kontrollstrahl 4, vorzugsweise im Verhältnis 1 : 1.The light falling on the second receiver 8 is branched off directly from the light bundle emerging from the light source 1 by means of a light-coupling element 2 and is appropriately deflected with a mirror 7 onto the receiver 8 . The light-coupling element 2 can usually be a semi-transparent mirror, a divider cube or a glass plate with a dielectric divider layer and divides the light from the light source 1 into a measuring beam 3 and a control beam 4 , preferably in a ratio of 1: 1.

Das lichtauskoppelnde Element 2 kann sowohl im divergenten als auch im kollimierten Licht der Lichtquelle 1 angeordnet sein, d. h. es kann vor der Linse 9 - wie in Fig. 1 gezeigt - oder nach der Linse 9 angeordnet sein. Um Lichtverluste im Kontrollstrahl 4 zu vermeiden, die bei Anbringung des lichtauskoppelnden Elements 2 im divergenten Lichtstrahl durch zunehmenden Strahlquerschnitt entstehen, ist der Spiegel 7 zweckmäßig als Hohlspiegel ausgebildet.The light-coupling element 2 can be arranged both in the divergent and in the collimated light of the light source 1 , ie it can be arranged in front of the lens 9 - as shown in FIG. 1 - or after the lens 9 . In order to avoid light losses in the control beam 4 , which arise when the light-coupling element 2 is attached to the divergent light beam by increasing beam cross section, the mirror 7 is expediently designed as a concave mirror.

Eine andere Variante der Auskopplung des Lichts für den Kontrollstrahl 4 zeigt Fig. 2. Hier wird die Tatsache ausgenutzt, daß das Licht einer LED eine relativ große Divergenz aufweist, so daß ein Randbereich des Strahlenbündels ohnehin nicht von der Linse 9 kollimiert wird. Dieser relativ große Randbereich wird vorteilhaft mittels einer ringförmigen Blende 11, die leicht (bis zu maximal 45°) schräggestellt ist, zur Bildung des Kontrollstrahles 4 genutzt. Wegen der relativ großen Divergenz des Lichts sind wiederum Fokussiermaßnahmen nötig. Das kann, wie zu Fig. 1 beschrieben, ein strahlumlenkender Spiegel 7 in Form eines Hohlspiegels erfüllen, oder aber die Blende 11 ist selbst als Hohlspiegel geformt und fokussiert das Licht gegebenenfalls direkt auf den darauf ausgerichteten Empfänger 8.Another variant of the coupling out of the light for the control beam 4 is shown in FIG. 2. Here the fact is used that the light of an LED has a relatively large divergence, so that an edge region of the beam is not collimated by the lens 9 anyway. This relatively large edge area is advantageously used to form the control beam 4 by means of an annular diaphragm 11 which is inclined slightly (up to a maximum of 45 °). Because of the relatively large divergence of light, focusing measures are again necessary. As described for FIG. 1, this can be achieved by a beam-deflecting mirror 7 in the form of a concave mirror, or the diaphragm 11 itself is shaped as a concave mirror and possibly focuses the light directly on the receiver 8 aligned thereon.

Fig. 2 zeigt ansonsten denselben Grundaufbau wie Fig. 1, aber mit dem Unterschied, daß an der Stirnfläche des Prismas 5 eine Augenapplanation vorliegt. Das hat zur Folge, daß der Empfänger 6 eine von der applanierten Fläche abhängige Lichtschwächung in Form eines Intensitätsmeßwertes I_M aufnimmt, während der Grundintensitätswert I₀ (gestrichelt angedeutetes Ausgangssignal) zuvor ohne Augenkontakt verfügbar war. Fig. 1 verdeutlicht den umgekehrten Fall ohne Augenapplanation mit der möglichen nachfolgenden Erfassung des Intensitätsmeßwertes I_M (gestrichelt). Fig. 2 shows otherwise the same basic structure as Fig. 1, but with the difference that there is an eye applanation on the end face of the prism 5 . The consequence of this is that the receiver 6 receives a light attenuation dependent on the applied surface in the form of an intensity measurement value I _M , whereas the basic intensity value I₀ (output signal indicated by dashed lines) was previously available without eye contact. Fig. 1 illustrates the reverse case without eye applanation with the possible subsequent detection of the intensity measurement value I _M (dashed).

Der letztere Zustand liegt auch der Fig. 3 zugrunde. Abgewandelt wurde hier erneut die optische Auskopplung von Licht für die Erzeugung des Kontrollwertes I_K. Die Lichtauskopplung erfolgt in dieser Ausgestaltungsvariante mittels einer Lichtleitfaser 12, die aus der Peripherie des Lichtbündels der divergenten Lichtquelle 1 das Licht auf den zweiten Empfänger 8 leitet. Dazu besteht die Lichtleitfaser 12 vorteilhaft aus einem Faserbündel, das konzentrisch um den Meßstrahl 3 herum in einer Halterung 13, vorzugsweise aus Gießharz, angeordnet ist und die annähernde Gleichheit des Grundintensitätswertes I₀ und Kontrollwertes I_K gewährleistet.The latter state is also the basis of FIG. 3. The optical coupling out of light for the generation of the control value I _{K was} modified here again. In this embodiment variant, the light is decoupled by means of an optical fiber 12 , which directs the light to the second receiver 8 from the periphery of the light bundle of the divergent light source 1 . For this purpose, the optical fiber 12 advantageously consists of a fiber bundle, which is arranged concentrically around the measuring beam 3 in a holder 13 , preferably made of cast resin, and ensures the approximate equality of the basic intensity value I₀ and control value I _K.

Die Auswertung der gewandelten Empfängersignale erfolgt in einer (nicht dargestellten) Auswerteeinheit, die erfindungsgemäß durch Mittel zur Bildung eines Kontrollwertquotienten aus Grundintensitätswert I₀ und Kontrollwert I_K, Speichermittel zur Speicherung eines so gebildeten Normalwertes und einen Differenzbildner zur Errechnung einer Fehlergröße aus Normalwert und aktuellem Kontrollwertquotienten erweitert wurde.The converted receiver signals are evaluated in an evaluation unit (not shown) which, according to the invention, is expanded by means for forming a control value quotient from the basic intensity value I₀ and control value I _K , storage means for storing a normal value formed in this way and a difference former for calculating an error variable from the normal value and the current control value quotient has been.

Zur Charakterisierung der Sauberkeit des Prismas 5 wird der Kontrollwertquotient I₀/I_K gebildet, wobei faktisch mittels des zweiten Empfängers 8 wenigstens über einen Teil des Strahlenkegels der Lichtquelle 1 ihre Intensität aufgenommen bzw. deren Schwankungen erfaßt werden.To characterize the cleanliness of the prism 5 , the control value quotient I₀ / I _{K is} formed, with the fact that the intensity or the fluctuations are recorded by means of the second receiver 8 at least over part of the beam cone of the light source 1 .

Zu der im "Leerlauf" des Tonometers (ohne Augenkontakt) auf den ersten Empfänger 6 einfallenden Intensität (Grundintensitätswert I₀) wird nun diese Lichtquellenintensität (Kontrollwert I_K) ins Verhältnis gesetzt. Damit wird zunächst sichergestellt, daß Schwankungen der Intensität durch Temperatureinflüsse eliminiert werden, da sich Temperaturänderungen auf Grundintensitätswert I₀ und Kontrollwert I_K im gleichen Verhältnis auswirken. Durch die eng benachbarte Anordnung der Empfänger 6 und 8 wird das auch empfängerseitig abgesichert.This light source intensity (control value I _K ) is now related to the intensity (basic intensity value I₀) incident on the first receiver 6 in the “idle” of the tonometer (without eye contact). This initially ensures that fluctuations in intensity due to temperature influences are eliminated, since temperature changes affect the basic intensity value I₀ and control value I _K in the same ratio. This is also ensured on the receiver side by the closely adjacent arrangement of the receivers 6 and 8 .

Mit dieser Grundnormierung ist der Kontrollwertquotient I₀/I_K ein Maß für den optischen Zustand des Prismas 5, und zwar nicht nur für die Sauberkeit der Stirnfläche, sondern auch für die eng tolerierte Lage des Prismas 5. Letzteres hat insofern große Bedeutung, da wegen Desinfektionsmaßnahmen das Prisma 5 häufig herausgenommen und wieder eingesetzt werden muß.With this basic standardization, the control value quotient I₀ / I _{K is} a measure of the optical state of the prism 5 , not only for the cleanliness of the end face, but also for the closely tolerated position of the prism 5 . The latter is of great importance since, due to disinfection measures, the prism 5 must often be removed and reinserted.

Zur objektiven Kontrolle dieser aufgezeigten Fehlergrößen bei der Bestimmung der Applanationsfläche wird zunächst ein Normalwert des Kontrollwertquotienten (I₀/I_K)_Norm bei bestem Reinigungs- und Justierzustand des Prismas 5 einmalig gemessen und gespeichert.For the objective control of these indicated error quantities when determining the applanation area, a normal value of the control value quotient (I₀ / I _K ) _norm is first measured and stored with the best cleaning and adjustment state of the prism 5 .

Unmittelbar vor jeder Messung der Applanationsfläche eines Auges wird der aktuelle Wert des Kontrollwertquotienten (I₀/I_K)_aktuell erfaßt.Immediately before each measurement of the applanation area of an eye, the current value of the control value quotient (I₀ / I _K ) is _{currently recorded} .

Die Auswerteeinheit bildet dann die Differenz aus Normalwert und aktuellem Wert des Kontrollwertquotienten und vergleicht diese Differenz mit einer vorgegebenen Toleranz. Nur bei Unterschreitung dieser ToleranzThe evaluation unit then forms the difference between the normal value and the current value of the control value quotient and compares this difference with a predefined one Tolerance. Only if this tolerance is undershot

(I₀/I_K)_Norm - (I₀/I_K)_aktuell < T(I₀ / I _K ) _norm - (I₀ / I _K ) _currently <T

läßt sich ein Applanationsprozeß auslösen.an application process can be triggered.

Damit ist eine feinfühlige Kontrolle des optischen Zustandes am Prisma 5 gewährleistet, die eine fehlerhafte Messung der applanierten Fläche automatisch blockiert. Durch manuelle Reinigung und/oder Nachjustierung des Prismas 5 kann die Fehlerquelle gezielt beseitigt und in der zwingend erneut einsetzenden Kontrollmessung bewertet werden, wobei eine Toleranzeinhaltung automatisch zum Applanationsvorgang führt.This ensures sensitive control of the optical condition on the prism 5 , which automatically blocks incorrect measurement of the applied surface. By manual cleaning and / or readjustment of the prism 5 , the source of the error can be eliminated in a targeted manner and evaluated in the control measurement that must be started again, compliance with the tolerance automatically leading to the application process.

Um zusätzlich die Messung der Applanationsfläche auch weitgehend unabhängig von kurzzeitigen Schwankungen der Lichtquelle 1 zu machen, wird vorteilhaft als Intensitätsmeßwert zur Berechnung der Applanationsfläche nicht das Verhältnis Intensitätsmeßwert I_M (bei Augenkontakt) zum Grundintensitätswert I₀ (vor der Applanation) verwendet, sondern der MeßwertIn order to additionally make the measurement of the applanation area largely independent of short-term fluctuations of the light source 1 , it is advantageous not to use the ratio of the intensity measurement value I _M (with eye contact) to the basic intensity value I₀ (before the applanation) as the intensity measurement value for calculating the applanation area, but rather the measurement value

so daß I_N einen normierten Intensitätsmeßwert darstellt.so that I _{N represents} a standardized intensity measurement value.

Der zeitliche Verlauf der Größe der Applanationsfläche ergibt sich somit aus dem zeitlichen Verlauf des Quotienten der synchron aufgenommenen Werte von I_M und I_K.The time course of the size of the applanation surface thus results from the time course of the quotient of the synchronously recorded values of I _M and I _K.

Damit ist die Applanationsflächenmessung von allen wesentlichen Fehlerquellen der optischen Flächenmessung weitestgehend befreit.This means that the application area measurement is free from all major sources of error optical area measurement largely freed.

BezugszeichenlisteReference list

1 Lichtquelle
2 lichtauskoppelndes Element
3 Meßstrahl
4 Kontrollstrahl
5 Prisma
6 Empfänger
7 Spiegel
8 zweiter Empfänger
9 Linse
10 Linse
11 Blende
12 Lichtleitfaser
13 Halterung
I₀ Grundintensitätswert
I_K Kontrollwert
I_M Intensitätsmeßwert 1 light source
2 light decoupling element
3 measuring beam
4 control beam
5 prism
6 receivers
7 mirrors
8 second receiver
9 lens
10 lens
11 aperture
12 optical fiber
13 bracket
I₀ basic intensity value
I _K control value
I _M intensity measurement

Claims

1. Arrangement for the exact determination of an applanation surface for eye pressure measurement by means of a tonometer with a light source, a prism used as a pressure body, a receiver and an evaluation unit, the prism having an end face that creates an applanation surface on one eye and on the one of the light source incoming beam of rays is totally reflected when in contact with air and this total reflection is partially canceled when in contact with the eye, and the light reflected on the end face is directed and converted to the receiver and in the downstream evaluation unit means for calculating the applanation area from the change in intensity due to the reduced Total reflection is present, characterized in that

a second receiver ( 8 ) for checking the cleanliness of the end face of the prism ( 5 ) is present, the second receiver ( 8 ) being arranged closely adjacent to the first receiver ( 6 ) and recording a control value (I _K ),
- In the beam of light coming from the light source ( 1 ) between the light source ( 1 ) and prism ( 5 ) a light-coupling element ( 2 ) is arranged, the coupled light being guided as a control beam ( 4 ) on the second receiver ( 8 ), and
- In the evaluation unit means for forming a control value quotient from a basic intensity value (I₀) of the first receiver ( 6 ) and the control value (I _K ) of the second receiver ( 8 ) as well as storage means for a normal value thus formed and a difference generator for calculating an error variable from the Normal value and the current control value quotient are available, whereby falling below a permissible amount of the error size is a prerequisite for triggering an application measurement process.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the light-coupling element ( 2 ) is a semi-transparent mirror.

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the semi-transparent mirror is on a glass plate dielectric splitter layer that divides the intensity in a ratio of 1: 1.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the light outcoupling element ( 2 ) in the form of the dielectric divider layer is followed by a mirror ( 7 ) for deflecting the outcoupled light onto the second receiver ( 8 ), the mirror ( 7 ) preferably a Concave mirror is.

5. Arrangement according to claim 1, characterized in that when using a divergent light source, preferably an LED, the light-coupling element ( 2 ) is an annular diaphragm ( 11 ) with a mirror layer which through its central opening, the light to the prism ( 5 ) in transmits a limited beam of rays unhindered.

6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the mirror layer of the diaphragm ( 11 ) is designed as a concave mirror which focuses the outcoupled light on the second receiver ( 8 ).

7. Arrangement according to claim 1, characterized in that the light-coupling element ( 2 ) is an optical fiber lying on the periphery of the beam, which is guided to the second receiver ( 8 ).

8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the optical fiber ( 12 ) is designed as a fiber ring on the periphery of the beam of the light source ( 1 ).

9. Arrangement according to claim 1, characterized in that the second receiver ( 8 ) is of the same type and from the same production batch as the first receiver ( 6 ).