DE7416229U1

DE7416229U1 - Device for measuring the refractive error in the eye

Info

Publication number: DE7416229U1
Application number: DE19747416229
Authority: DE
Original assignee: Tropel Inc
Current assignee: Tropel Inc
Priority date: 1973-05-09
Filing date: 1974-05-09
Publication date: 1978-12-07

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum objektiven Messen des Brechkraftfehlers dec menschlichen Auges.The innovation relates to a device for the objective measurement of the refractive power error dec human eyes.

Schon seit langer Zeit wird versucht, ein automatisches, objektives Messen des Brechkraftfehlers des menschlichen Augas zu ermöglichen, doch ergeben sich hierbei zahlreiche Probleme, die bis jetzt noch nicht gelöst werden konnten. Erstens ist es schwierig, ein auswertbares Signal aus dsm Licht zu gewinnen, das durch die Netzhaut des Auges zurückgeworfen wird, und zweitens erweist es sich als schwierig, aus einem solchen Signal genaue und zuverlässige Ergebnisse zu gewinnen. Es sind zwar bereits verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen worden, box denen mit einem Signal gearbeitet wird, das aus dem durch die Netzhaut des Auges zurückgeworfenen Licht gewonnen wird und dazu dient, Servoeinrichtungen zu betätigen, die Nullstellungen anstreben, und ferner wurde versucht, andere analog arbeitende Vorrichtungen zu schaffen, doch haben sich diese Vorrichtungen im allgemeinen unter verschiedenen Umständen alsAttempts have been made for a long time to automatically, objectively measure the refractive power error of the human To enable Augas, but this results in numerous problems that have not yet been resolved. First, it is difficult to get an evaluable signal from dsm light that is reflected back by the retina of the eye, and secondly, it proves difficult to get out of such Signal to gain accurate and reliable results. Various devices have already been proposed, box which work with a signal that is obtained from the light reflected back through the retina of the eye and serves to operate servos, the zero positions aspire, and further attempts have been made to create other analog working devices, but these have Devices generally under various circumstances as

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unzuverlässig erwiesen, und es besteht bei ihnen keinerlei Möglichkeit, die Zuverlässigkeit ihrer eigenen Ausgangssignale zu ermitteln.Proven to be unreliable, and there is absolutely no way of knowing the reliability of their own output signals to determine.

Die Neuerung beruht auf einer vollständigen Analyse der Probleme, die sich beim objektiven Messen des Brechkraftfehlers des menschlichen Auges ergeben, sowie auf einer Untersuchung der Gründe, aus denen die bis jetzt durchgeführten Versuche, das Problem zu lösen, znm Scheitern verurteilt waren. Durch die Neuerung ist nunmehr eine Vorrichtung geschaffen worden, die es ermöglicht, den Brechkraftfehler zu messen, wobei von einem nutzbaren Signal ausgegangen wird, und von einem Digitalrechner Gebrauch gemacht wird. Ferner ist durch die Neuerung eine Vorrichtung der genannten Art geschaffen worden, deren Vorteile in ihrer Zuverlässigkeit, Genauigkeit, Zweckmäßigkeit, Einfachheit, Wirtschaftlichkeit und bequemen Benutzbarkeit begründet sind, und die es ermöglicht,- die Messungen auf gegebenenfalls vorhandene Fehler zu prüfen, bevor sie ein Ausgangssignal liefert.The innovation is based on a complete analysis of the problems which result from the objective measurement of the refractive power error of the human eye, as well as from an examination of the Reasons why the attempts so far to solve the problem have been doomed to failure. Through the Innovation has now been created a device that makes it possible to measure the refractive power error, with one usable signal is assumed and use is made of a digital computer. Furthermore, the innovation is a Device of the type mentioned has been created, the advantages of which are reliability, accuracy, expediency, Simplicity, economy and convenient usability are justified, and which makes it possible - the measurements on to check any errors that may be present before it delivers an output signal.

Bei der neuerungsgemäßen Vorrichtung zur Messung des Brechkraftfehlers eines Auges gemäß Hauptanspruch wird ein unterschiedlich fokussierbares und unterschiedlich orientierbares Lichtmuster oder Bildchen auf das zu untersuchende Auge projiziert, und das dem Bild entsprechende, von der Netzhaut des Auges zurückgeworfene Licht wird nachgewiesen, um ein analoges Signal zu erzeugen, das eine Funktion des Brennpunktes des reflektierten Bildes oder Musters ist. Dieses analoge Signal wird in einen digitalen Strom von Signalen umgewandelt, der einem Digitalrechner zugeführt wird, welcher die Lage des Brennpunktes des Lichtmusters und die Orientierung des Lichtmusters variiert und ausgewählte Ergebnisse, des digitalen Signalstroms speichert. Hierauf paßt der Rechner den gewählten Ergebnissignalen eine Sinuswelle an und berechnet dann den Brechkraftfehler aus dieser Sinuswelle. Ist die AbweichungIn the device for measuring the refractive error according to the invention of an eye according to the main claim becomes one that can be focused and oriented differently Light patterns or images projected onto the eye to be examined, and the image corresponding to the image from the retina of the Reflected light is detected to produce an analog signal that is a function of the focus of the eye reflected image or pattern. This analog signal is converted into a digital stream of signals, the a digital computer is fed, which the position of the focal point of the light pattern and the orientation of the light pattern varies and saves selected results of the digital signal stream. The calculator then adapts the selected one Result signals to a sine wave and then calculates the refractive power error from this sine wave. Is the deviation

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der gewählten Ergebnissignale übermäßig groß, werden entweder die Messungen der abweichfinden Größe wiederholt, oder die Berechnung des Brechkraftfehlers wird bis zur Durchführung ο··-··=ν =*-«ί=?7*-«!"! TTrsi-i-«T-e it.—Vüirt.-r =ττ f.-ra c-Ή.-ιihsnof the selected result signals are excessively large, either the measurements of the differing size are repeated, or the The refractive error is calculated until it is carried out ο ·· - ·· = ν = * - «ί =? 7 * -«! "! TTrsi-i-« Te it. — Vüirt.-r = ττ f.-ra c- Ή.-ιihsn

Die Neuerung und vorteilhafte Einzelheiten derselben werden im folgenden anhand schemata scher Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt: The innovation and advantageous details of the same are explained in more detail below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments. It shows:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;1 shows a schematic representation of the device;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung, undFIG. 2 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the device, and FIG

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines bei der Vorrichtung nach der Neuerung zu benutzenden Lidschlagdetektors .3 shows a schematic representation of a blinking detector to be used in the device according to the innovation .

Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung 10, jedoch ist es auch möglich, anders aufgebaute Systeme zu benutzen. Allgemein gesprochen ermöglicht es jedes optische System dieser Art, Licht nach einem bestimmten Muster auf das zu untersuchende Auge fallen zu lassen, und es besteht die Möglichkeit, die Lage des Brennpunktes und die Orientierung des Lichtmusters zu variieren, so daß das Ausgangssignal eine Funktion der Lage des Brennpunktes für das reflektierte Lichtmuster bei verschiedenen Orientierungen ist. Zwar bestehen mehrere Möglichkeiten, dies zu bewirken, doch zeigt Fig. 1 ein optisches System, dessen Benutzung bevorzugt wird.Fig. 1 shows a preferred embodiment of a device 10, however, it is also possible to use differently structured systems. Generally speaking, any optical system will allow this Way of allowing light to fall onto the eye to be examined according to a certain pattern, and there is the possibility of the location of the focal point and the orientation of the light pattern so that the output signal is a function of the position of the focal point is for the reflected light pattern at different orientations. While there are several ways to do this, there are Figure 1 shows an optical system which is preferred to be used.

Gemäß Fig. 1 läßt eine Quelle 11 infrarotes Licht auf einen polarisierenden Strahlenteiler 12 fallen, der einen Teil des Lichtes polarisiert, welcher durch eine Kondensorlinse 13 undReferring to Fig. 1, a source 11 allows infrared light to fall on a polarizing beam splitter 12 which is part of the Polarized light, which through a condenser lens 13 and

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einen Zerhacker 14 auf einen zweiten, polarisierend wirkenden Strahlenteiler 15 fällt.Der Zerhacker 14 hat die Form einer Trommel, er weist in gleichmäßigen Umfangsabständen verteilte Schlitze 16 auf, und er wird durch einen Motor 18 angetriebena chopper 14 falls on a second, polarizing beam splitter 15. The chopper 14 has the shape of a Drum, it has slots 16 distributed evenly around the circumference, and it is driven by a motor 18

WlIlCi VAlU %A\^11 ü Ul UilXCtlAC^ t / ΙΛ-1.Ο rtOiiwv. ^ouxuiib· »-* W IiUl. i- UIlU^J. uw^.l.uWlIlCi VAlU% A \ ^ 11 ü ul UilXCtlAC ^ t / ΙΛ-1.Ο rtOiiwv. ^ ouxuiib · »- * W IiUl. i- UIlU ^ J. uw ^ .l.u

der Zerhacker das ihm zugeführte Licht in ein Muster aus sich bewegenden Balken, die durch gleichmäßige Abstände getrennt, sind, wobei diese Abstände vorzugsweise gleich der Breite der Balken sind. Das durch die sich bewegenden Balken gebildete Muster durchläuft eine Kollimatorlinse 19, eine axial verstellbare Fokussierlinse und ein Okular 21, zu dem ein Viertelwellenlängenplättchen 22 gehört. Jenseits des Okulars fällt das Licht durch die Hornhaur 23 des zu untersuchenden Auges 25 auf die Netzhaut 24, von der es längs des Strahlenwegs 17 in Richtung auf den polarisierenden Strahlenteiler 15 zurückgeworfen wird. Das Viertelwellenlängenplättchen 22 dient dazu, das reflektierte polarisierte Licht so zu orientieren, daß es sich in gerader Richtung durch den polarisierenden Strahlenteiler 15 hindurch längs des Strahienwegs 26 fortpflanzt.the chopper transforms the light supplied to it into a pattern of moving bars that are evenly spaced apart, these distances preferably being equal to the width of the bars. The pattern formed by the moving bars goes through a collimator lens 19, an axially adjustable focusing lens and an eyepiece 21 to which a quarter-wave plate 22 heard. Beyond the eyepiece, the light falls through the cornea 23 of the eye 25 to be examined onto the retina 24, from which it is reflected back along the beam path 17 in the direction of the polarizing beam splitter 15. The quarter wave plate 22 is used to orient the reflected polarized light so that it travels in a straight line through the polarizing beam splitter 15 propagates through along the beam path 26.

In den Strahlenweg 26 ist eine Maske 27 eingeschaltet, die ein Balkenmuster aufweist, das dem durch den Zerhacker 14 erzeugten Balkenmuster entspricht; die durch das reflektierte Licht gebildeten, sich bewegenden Balken bewegen sich über die Maske 27 hinweg. Erscheinen die reflektierten Lichtbalken in scharfer Einstellung, bewirken sie eine maximale Signalmodulation bei der durch den Zerhacker 14 bestimmten Frequenz, und wenn sich die Bildschärfe der reflektierten Lichtbalken verringert, verringert sich auch die Modulation des Signals.A mask 27, which has a bar pattern that corresponds to that produced by the chopper 14, is inserted into the beam path 26 generated bar pattern corresponds; the moving bars formed by the reflected light move across the Mask 27 away. If the reflected light bars appear in a sharp setting, they cause maximum signal modulation at the frequency determined by the chopper 14 and when the image sharpness of the reflected light bars is reduced, the modulation of the signal is also reduced.

Eine Fokussierlinse 28 läßt das Licht jenseits der Maske 27 auf einen Detektor 29 fallen, bei dem es sich um eine Photoelektronenvervielfacherröhre oder einen anderen lichtempfindlichen Detektor handeln kann. Das elektronische AusgangssignalA focusing lens 28 lets the light fall beyond the mask 27 onto a detector 29, which is a photoelectron multiplier tube or another light-sensitive detector. The electronic output signal

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des Detektors 29 wird verarbeitet bzw. aufbereitet und dann einen Digitalrechner 30 zugeführt, der die Bewegung der Fokussierlinse 20 über einen Motor 31 steuert, welcher vorzugsweise als Schrittmotor ausgebildet ist. Diejenige Stellung, in welche die Fokussierlinse 20 gebracht- werden muß,- um das Bild der reflektierten Lichtbalken so scharf wie möglich einzustellen, zeigt den Brechkraftfehler des Auges 25 an.of the detector 29 is processed or prepared and then fed to a digital computer 30, which controls the movement of the focusing lens 20 controls via a motor 31, which is preferably designed as a stepper motor. The position in which the focusing lens 20 must be brought - to the image of the set the reflected light bar as sharp as possible, indicates the refractive error of the eye 25.

Damit das Lichtbalkenmuster gegenüber dem Auge 25 in der gewünschten Weise orientiert werden kann, sind gemäß Fig. 1 verschiedene Teile der Anordnung um den Strahlenweg 17 drehbar, und diese Drehbewegung wird durch einen Motor 32 hervorgerufen, der durch den Rechner 30 gesteuert wird. Gemäß Fig. 1 ermöglicht es der Motor 32, das Okular 21, die Lichtquelle 11, den Strahlenteiler 12, die Kondensorlinse 13, den Strahlenteiler 15 und die Maske 27 zu drehen. Durch Ändern der Winkelstellung der genannten Teile gegenüber dem Strahlenweg 17 ist es möglich, die Orientierung des Lichtbaikenmusters gegenüber dem Aucre 25 zu ändern und so den Breohkraftfehler des Auges auf verschiedenen Meridianen zu messen.So that the light bar pattern can be oriented in the desired manner with respect to the eye 25, various parts of the arrangement can be rotated about the beam path 17 according to FIG. According to FIG. 1, the motor 32 enables the eyepiece 21, the light source 11, the beam splitter 12, the condenser lens 13, the beam splitter 15 and the mask 27 to be rotated. By changing the angular position of the mentioned parts with respect to the beam path 17, it is possible to change the orientation of the light baiken pattern with respect to the Aucre 25 and thus to measure the gross force error of the eye on different meridians.

Der Rechner 30 betätigt dann den Steuermotor 32 und den Fokussierlinsen-Verstellmotor 31 derart, daß das Auge 25 entsprechend einer vorbestimmten Anzahl von Schritten untersucht wird, um die Berechnung des Brechkraftfehlers des Auges zu ermöglichen. Beispielsweise kann der Fokussierlinsen-Steuermotor 31 schrittweise betätigt werden, so daß er seinen gesamten verfügbaren Bewegungsbereich bei jeder gewählten Meridianstellung des Balkenmusters unter dem steuernden Einfluß des Steuermotors 32 durchläuft; hierbei wird der Brechkraftwert jeweils bei jeder Stellung für die optimale Lage des Brennpunktes ausgewählt und durch den Rechner 30 gespeichert.The computer 30 then actuates the control motor 32 and the focusing lens adjustment motor 31 in such a way that the eye 25 accordingly a predetermined number of steps is examined in order to calculate the refractive error of the eye enable. For example, the focusing lens control motor 31 can be operated step by step so that it has its entire available range of motion for each selected meridian position of the bar pattern under the controlling influence of the steering motor 32 passes; the refractive power value is selected for each position for the optimal position of the focal point and stored by computer 30.

Der Rechner 30 paßt dann den gewählten Ergebnissignalen eine Sinuswelle an, die den Brechkraftwert bei der optimalenThe computer 30 then adapts the selected result signals to a sine wave which has the refractive power value at the optimum

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Brennpunktlage für jeden Meridian repräsentiert, und er berechnet den Brechkraftfehler aus der Sinuswelle. Um zu gewährleisten, daß man ein genaues Ergebnis erhält, wird der Rechner vorzugsweise veranlaßt, die Abweichung der gewählten Ergebnissignale von der Sinuswelle zu prüfen, bevor der Brechkraftfehler berechnet wird; wenn die Abweichung zu groß ist, zeigt dann das Ausgangssignal des Rechners an, daß die Untersuchung nicht einwandfrei abgelaufen ist. Ist die Abweichung hinreichend klein,- druckt der Rechner den Brechkraftfehler vorzugsweise in einer standardisierten Form aus.Focal position is represented for each meridian, and it is calculated the refractive error from the sine wave. To ensure that an accurate result is obtained, the calculator is preferred causes the deviation of the selected result signals to be checked from the sine wave before the refractive error is calculated will; if the deviation is too great, then the output of the computer indicates that the examination has not been carried out has expired properly. If the deviation is sufficiently small, the computer preferably prints the refractive power error in a standardized form.

Man kann den Rechner 30 so programmieren, daß er die optimale Brennpunktlage jeweils in dem am wahrscheinlichsten in Frage kommenden Bereich von Stellungen der Fokussierlinse 20 für jeden gewählten Meridian des Auges sucht, um die Dauer der Untersuchung zu verkürzen und die Anzahl der anfallenden Informationen zu verringern. Zu diesem Zweck werdenBrechkraftwerte benutzt, bei denen sich vorher eine optimale Brennpunktlage ergeben hat, um die am wahrscheinlichsten in Frage kommenden Bereiche vorherzusagen,in denen in späteren Fällen die optimale Brennpunktlage zu finden ist, und daher ist es möglich, die Lage des Brennpunktes nur innerhalb dieser wahrscheinlich in Frage kommenden Bereiche zu variieren. Da beim Erreichen der optimalen Lage des Brennpunktes im Ausgangssignal eine Spitze erscheint, besteht dann, wenn auf beiden Seiten einer solchen Spitze entsprechende Signale vorhanden sind, Gewähr dafür, daß die optimale Brennpunktlage für den betreffenden Meridian ermittelt worden ist. Der Rechner 30 kann einige wenige Brechkraftwerte auswählen, bei denen sich eine optimale Brennpunktlage ergibt, und er kann diese Werte einer Sinuswelle anpassen, statt die optimale Brennpunktlage über den ganzen, sich über 180° erstreckenden Bereich, innerhalb dessen das Auge abgetastet wird, jeweils für Meridiane aufzufinden, die durch Abstände von je getrennt sind. Die Anzahl der zu untersuchenden MeridianeOne can program the computer 30 so that it finds the optimum focus position in each case in the most likely one in question The coming range of positions of the focusing lens 20 for each selected meridian of the eye seeks to determine the duration of the Shorten the investigation and reduce the amount of information generated. For this purpose, refractive power values used, for which an optimal focal position has previously been found, around the most likely in question Predict areas in which the optimal focal position can be found in later cases, and therefore it is possible to determine the position of the focal point to vary only within these likely eligible areas. Since when reaching the optimal If a peak appears at the focal point in the output signal, then there is such a peak on both sides Corresponding signals are available, ensuring that the optimal focus position for the meridian in question is determined has been. The computer 30 can select a few refractive power values with which an optimal focal point position results, and he can adapt these values to a sine wave, instead of the optimal focal position over the whole, extending over 180 ° Area within which the eye is scanned, in each case to be found for meridians, which are separated by distances of each are separated. The number of meridians to study

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richtet sich nach der gewünschren Genauigkeit; eine größere Zahl von Informationen führt im allgemeinen zu einer höheren Genauigkeit, jedoch benötigt man dann mehr Zeit für die Untersuchung. Eine optimale Lösung besteht darin, eine möglichst große Anzahl von Informationen innerhalb von etwas weniger als einer halben Minute zu erfassen und zu verarbeiten, damit das Auge des Patienten nicht während einer langen Zeit in seinem untersuchungsfähigen Zustand gehalten zu werden braucht.depends on the desired accuracy; a larger amount of information generally leads to a larger amount of information Accuracy, but more time is needed for the examination. An optimal solution is to do one as possible capture and process large amounts of information in a little less than half a minute the patient's eye does not need to be kept in its investigative state for a long time.

Da bei der Vorrichtung nach der Neuerung ein Digitalrechner benutzt wird, ist es möglich, die Fehler zu vermeiden, die bei analog arbeitenden Anordnungen auftreten. Beispielsweise ergeben sich bei Anordnungen der letzteren Art unvermeidbare Fehler beim Variieren der Orientierung des Lichtbalkenmusters und beim Verstellen der Fokussierlinse; es ist z.B. möglich, daß sich die Lichtquelle 11 gegenüber der optischen Achse 17 etwas exzentrisch bewegt, was zur Folge hat, daß sich die StärTce des wirksamen Lichtes ändert, woraus sich eine entsprechende Änderung der Signalamplitude ergibt. Bei jedem derartigen System wird versucht, solche Fehler zu vermeiden, doch können diese Fehler niemals vollständig ausgeschaltet werden, und die genaue Auswirkung jedes derartigen Fehlers läßt sich nicht ermitteln. Wie erwähnt, bewirken solche Fehler Änderungen der Signalamplitude, so daß bei analogen Anordnungen erhebliche Ungenauigkeiten auftreten können; bei Verwendung eines Digitalrechners werden dagegen die Ergebnisse nicht durch solche Fehler beeinträchtigt. Die optimale Brennpunktlage ergibt sich bei jedem untersuchten Meridian als nachweisbare Spitze bei dem Ausgangssignal, und zwar ohne Rücksicht auf etwaige Änderungen der Amplitude. Die Diopterstellung, welche die Fokussierlinse 20 einnimmt, wenn in dem Signal die Spitze auftritt, zeigt genau den Brechkraftwert an dem gerade untersuchten Meridian an, und dieser Meßwert wird durch Amplitudenfehler beim Ausgangssignal nicht geändert oder beeinflußt. NachdemSince a digital computer is used in the device according to the innovation, it is possible to avoid the errors that occur with analog operating arrangements. For example, with arrangements of the latter type, unavoidable errors arise when varying the orientation of the light bar pattern and when adjusting the focusing lens; it is possible, for example, that the light source 11 moves somewhat eccentrically with respect to the optical axis 17, with the result that the strength of the effective light changes, which results in a corresponding change in the signal amplitude. Any such system tries to avoid such errors, but these errors can never be completely eliminated and the exact effect of each such error cannot be ascertained. As mentioned, such errors cause changes in the signal amplitude, so that considerable inaccuracies can occur in analog arrangements; however, if a digital calculator is used, the results will not be affected by such errors. The optimal focal position results for each investigated meridian as a detectable peak in the output signal, regardless of any changes in the amplitude. The diopter position which the focusing lens 20 assumes when the peak occurs in the signal indicates exactly the refractive power value at the meridian being examined, and this measured value is not changed or influenced by amplitude errors in the output signal. After

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maß eine ausreichende Anzahl von Brechkraftwerten ermittelt hat, wobei vorzugsweise etwa sechs Werte im Bereich der großen Amplituden der in Frage kommenden Sinuswelle gewähl"i werden, ist es möglich, den Informationen eine Sinuswelle anzupassen und den Brechkraftfehler zu berechnen, ohne daß die Stärke des Signals durch irgendwelche Fehler beeinflußt wird, die auf Ungenauigkeiten des optischen Systems zurückzuführen sind.measured has determined a sufficient number of refractive power values, preferably about six values in the range of large amplitudes of the sine wave in question "i it is possible to adapt a sine wave to the information and to calculate the power error without the strength of the signal is affected by any errors due to inaccuracies in the optical system are.

Die untersuchung des Auges muß durchgeführt werden, während sich das Auge im entspannten Zustand befindet und im nicht akkommodierten Zustand auf einen unendlich weit entfernten Gegenstand blickt; gelegentlich stellt jedoch ein Patient das zu untersuchende Auge während der Untersuchung aus irgendwelchen Gründen auf einen näher liegenden Brennpunkt ein. DAes führt zu Fehlern bei den Ausgangsinformationen und zu Schwierigkeiten bei Vorrichtungen zum objektiven Messen der Brechkraft. Bei der Vorrichtung nach der Neuerung ist es auf verschiedene Weise möglich, einen Ausgleich hierfür zu schaffen. Erstens ist das optische System 10 so ausgebildet, daß es das zu untersuchende Auge veranlaßt, sich auf den Fernpunkt einzustellen, doch wenn während eines Teils der Untersuchung eine Akkommodation auf einen näher liegenden Brennpunkt eintritt, liegen die bei diesem Akkoitimodations zustand gesammelten Informationen außerhalb der zu den übrigen Informationen passenden Sinuskurve. In diesem Fall überschreitet die Abweichung der resultierenden Informationen von der Sinuskurve einen Standardwert, der so gewählt ist, daß die gewünschte Genauigkeit gewährleistet ist, und der Rechner kann anzeigen, daß eine erneute Untersuchung erforderlich ist, oder er kann auf andere Weise erkennen lassen, daß die Untersuchung nicht einwandfrei abgelaufen ist. Ferner kann man den Rechner so programmieren, daß er die abweichenden Informationen bei einem weiteren Versuch nachmißt, um Informationen zu gewinnen, die zu einer Sinuskurve passen, so daß sich der BrechkraftfehlerThe examination of the eye must be carried out during the eye is in the relaxed state and in the non-accommodated state to an infinitely distant one Object looks; occasionally, however, a patient exhibits the eye to be examined during the examination for some reason to a closer focus. It leads to errors in the output information and to difficulties with devices for the objective measurement of the refractive power. With the device according to the innovation it is on different ways possible to compensate for this. First, the optical system 10 is designed so that it causes the eye to be examined to focus on the far point cease, but if accommodation to a closer focal point occurs during part of the examination, If the information collected in this Akkoitimodation state is outside of the matching with the other information Sine curve. In this case, the deviation of the resulting information from the sinusoid exceeds a standard value, which is chosen to provide the desired accuracy and the calculator can indicate that a re-examination is required, or he may otherwise indicate that the examination has failed has expired properly. You can also program the computer so that it receives the different information from a further attempt to obtain information that fits a sinusoid so that the refractive error

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berechnen läßt. Bei den bis jetzt bekannten Vorrichtungen zum Durchführen solcher Untersuchungen ist es nicht möglich, eine solche Ermittlung der Meßgenauxgkeit durchzuführen.lets calculate. In the devices known up to now for carrying out such examinations, it is not possible to use a to carry out such a determination of the measurement accuracy.

Auch eine Bewegung des Auges oder eine falsche Anordnung des Auges gegenüber der Vorrichtung kann dazu führen, daß die Ergebnisse der Untersuchung unbrauchbar werden, doch kann der Rechner 30 das Auftreten einer solchen Störung nachweisen, indem er eine ähnliche Prüfung bezüglich der Abweichung der Informationen von einer Sinuswelle durchführt. Danach können dies; Fehler bei einer erneuten Untersuchung berichtigt werden.Movement of the eye or an incorrect arrangement of the eye with respect to the device can also lead to the The results of the examination become unusable, but the computer 30 can detect the occurrence of such a malfunction by it performs a similar test for the deviation of the information from a sine wave. After that you can; Error in be corrected after a renewed investigation.

Das bevorzugte Vorgehen zum Ermitteln der Abweichung der gewählten Informationen von der Sinuswelle besteht darin, daß man den quadratischen Mittelwert der Abweichung berechnet. Überschreitet der quadratische Mittelwt ~t der Abweichung einen vorbestimmten Wert, der im Hinblick auf die gewünschte Genauigkeit bei der Berechnung des Brechkraftfehlers festgelegt worden ist,- kann der Rechner einen Ausdruck liefern, der besagt, daß die Untersuchung nicht einwandfrei abgelaufen ist, und er kann außerdem den tatsächlichen quadratischen Mittelwert der Abweichung als Anzeichen dafür ausdrucken, ob bei der Untersuchung das Ziel nur wenig verfehlt wurde, oder daß ein grober Fehler aufgetreten ist. Im ersteren Fall kann es zweckmäßig sein, eine erneute Untersuchung durchzuführen, während es im letzteren Fall möglich ist, nachzuprüfen, ob sich das Auge, in einem Zustand befindet, bei dem sich eine solche Untersuchung nicht durchführen läßt. Natürlich könnte man auch andere Methoden benutzen, um die Abweichung der Informationen von der Sinuskurve zu berechnen.The preferred procedure for determining the deviation of the selected information from the sine wave is that the root mean square of the deviation is calculated. If the root mean square of the deviation exceeds one predetermined value in terms of the desired accuracy has been determined when calculating the refractive power error, - the computer can provide an expression that says that the investigation did not work properly and it may also find the true root mean square value of the Print out the deviation as an indication of whether the examination missed the target only a little or that a gross error occured. In the former case it may be advisable to carry out a new examination, while in the latter case it may be useful If it is possible to check whether the eye is in a state in which such an examination is not can be carried out. Of course, other methods could be used to determine the deviation of the information from the sinusoid to calculate.

Während ein Auge untersucht wird, führt das Augenlid häufig einen Lidschlag aus, und hierdurch können die Informationen verfälscht werden. Bei den bis jetzt bekannten VorrichtungenWhile examining an eye, the eyelid will blink frequently and this will allow the information be falsified. In the devices known up to now

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ist es nicht möglich, die Wirkung von Lidschlägen auszuschalten; gemäß der Neuerung ist dies jetzt jedoch möglich. Hierauf wird im folgenden anhand von Fig. 2 und 3 näher eingegangen.it is not possible to turn off the effects of blinking; however, according to the innovation, this is now possible. Then will will be discussed in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.

Gemäß Fig. 2 wird das Ausgangssignal des Detektors 29 einem Vorverstärker 33 zugeführt, der kapazitiv mit einem weiteren Verstärker 34 gekoppelt ist. Wird der Zerhacker 14 nach Fig. 1 so angetrieben, daß er den Lichtstrahl in ein Balkenmuster unterteilt, bei dem eine Frequenz von vorzugsweise etwa 500 Hz vorhanden ist, enthält das Signal an der Verstärkerstufe eine 500 Hz-Komponente mit auf einen Dopplereffekt zurückzuführenden Saitenbändern, wenn das Lichtmuster gedreht oder der Brennpunkt verstellt wird, ferner eine 60-Hz-Komponente sowie eine von der Umgebungsbeleuchtung herrührende Gleichspannungskomponente· Dieses Signal wird gemäß Fig. 2 einem Sieb 35 zugeführt, das vorzugsweise für 500 - 50 Hz durchlässig ist, damit sämtliche nutzbaren Signalbänder ausgewählt werden. Das Ausgangssignal 35 des Siebes wird in einem Demodulator gleichgerichtet, um ein analoges Gleichspannungs-Ausgangssignal zu erzeugen, das einem nichtlinearen Verstärker 37 zum Regeln der Verstärkung zugeführt wird.According to Fig. 2, the output signal of the detector 29 is fed to a preamplifier 33, which is capacitive with a further amplifier 34 is coupled. If the chopper 14 of Fig. 1 is driven so that it the light beam in a bar pattern divided, at which a frequency of preferably about 500 Hz is present, contains the signal at the amplifier stage a 500 Hz component due to a Doppler effect String bands, if the light pattern is rotated or the focus is adjusted, also a 60 Hz component as well as a DC voltage component resulting from the ambient lighting According to FIG. 2, this signal is fed to a sieve 35 which is preferably permeable to 500-50 Hz is so that all usable signal bands are selected. The output signal 35 of the sieve is rectified in a demodulator to form an analog DC voltage output signal which is fed to a non-linear amplifier 37 for controlling the gain.

Das dem Verstärker 37 entnommene analoge Signal wird einer Verzögerungseinsteilschaltung 38 zugeführt, die dazu dient, das Ausgangssignal zu verzögern, daß es dem Eingangssignal um einige Millisekunden nacheilt, und das Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 38 wird einem Analog-Digital-Umsetzer 39 zugeführt, von dem aus das Ergebnissignal zu dem Digitalrechner 30 gelangt. Der schließlich durch den Digitalrechner 30 berechnete Brechkraftfehler wird durch einen Drukker 40 ausgedruckt.The analog signal taken from the amplifier 37 is fed to a delay adjustment circuit 38, which is used to to delay the output signal so that it lags the input signal by a few milliseconds, and the output signal the delay circuit 38 is fed to an analog-digital converter 39, from which the result signal to the Digital computer 30 arrives. The refractive power error finally calculated by the digital computer 30 is printed by a printer 40 printed out.

Gemäß Fig. 2 ist ein Lidschlagdetektor 41 an den Verstärker angeschlossen und mit dem Rechner 30 unter überbrückung derAccording to Fig. 2, a blink detector 41 is connected to the amplifier and with the computer 30 bridging the

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Verzögerungsschaltung 38 und des Umsetzers 39 verbunden. Tritt in dem analogen Signal 43 ein Lidschlagsignal 42 auf, trigger+" ri&r Tiidschlncidetektor 41 einen Lidschlaqzeitqeber . damit dem Rechner 30 sofort am Beginn eines Lidschlags ein Signal zugeführt wird, um den Rechner zu veranlassen, die Untersuchung um eine vorbestimmte Zeitspanne zu verzögern, die etwas länger ist als die zu erwartende Dauer des Lidschlags und die vorzugsweise etwa 400 ms beträgt. Während dieser Verzögerung um 400 ms, während welcher der Lidschlag beendet wird, hält der Rechner 30 die Bewegung der Fokussierlinse 20 an, und er ignoriert die digitalen Informationen, die während des Lidschlags entstehen und den Rechner 30 einige Millisekunden nach dem Beginn des Lidschlags erreichen. Hierauf wird die Untersuchung fortgesetzt, bis erneut ein Lidschlag auftritt; somit werden alle während eines Lidschlags erscheinenden Informationen praktisch unberücksichtigt gelassen.Delay circuit 38 and the converter 39 connected. Occurs in the analog signal 43, a Lidschlagsignal 42, trigger + "ri & r Tiidschlncidetektor 41 a Lidschlaqzeitqeber. So that the computer 30 immediately a signal is supplied at the beginning of a blink, to cause the computer, the investigation to delay by a predetermined time which is slightly is longer than the expected blinking duration and which is preferably about 400 ms. During this 400 ms delay, during which the blinking is ended, the computer 30 stops the movement of the focusing lens 20 and it ignores the digital information that occur during the blinking and reach the computer 30 a few milliseconds after the blinking begins, whereupon the examination is continued until blinking occurs again, thus all information appearing during blinking is practically ignored.

Fig. 3 veranschaulicht die Wirkungsweise des Lidschlagdetektors bezüglich eines analogen Signals 43, das ein Lidschlagsignal enthält. Dieses Signal wird einer Differenzierungsschaltung 44 zugeführt, die auf die Änderungsgeschwindigkeit des eintreffenden Signals anspricht, um am Beginn eines Lidschlags eine Spitze und am Ende des betreffenden Lidschlags eine weitere Spitze 46 zu erzeugen. Eine Diode 47 läßt nur die erste Spitze 45 durch, die den Beginn eines Lidschlags repräsentiert, und ein erneut triggerbarer Detektor 48 erzeugt einen Ausgangsimpuls 49 immer dann, wenn die Amplitude der Spitze 45 ausreicht, um den Beginn eines Lidschlags anzuzeigen. Der Impuls 49 triggert den Zeitgeber 42, damit ein Lidschlagintervallimpuls 50 von vorbestimmter Dauer erzeugt wird, der z.B. eine Länge von 400 ms hat und der zu erwartenden Länge eines Lidschlags entspricht. Der Impuls wird sofort dem Rechner 30 zugeführt, der dann die Untersuchung in der beschriebenen Weise während des Vorhandenseins eines Lidschlagimpulses unterbricht. Die Verzögerungsschaltung 383 illustrates the mode of operation of the blinking detector with respect to an analog signal 43, which is a blinking signal contains. This signal is fed to a differentiation circuit 44, which is based on the rate of change of the incoming Signal responds to a peak at the beginning of a blink and a further tip 46 at the end of the blinking concerned to create. A diode 47 only lets through the first tip 45, which represents the beginning of a blink, and another one triggerable detector 48 generates an output pulse 49 whenever the amplitude of the peak 45 is sufficient to begin a blink of an eye. The pulse 49 triggers the timer 42 so that a blink interval pulse 50 of predetermined Duration is generated, which e.g. has a length of 400 ms and corresponds to the expected length of a blink of an eye. The impulse is immediately fed to the computer 30, which then carries out the examination in the manner described while a Blinking pulse interrupts. The delay circuit 38

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nach Fig. 2 gewährleistet, daß der Lidschlagintervallimpuls den Rechner 30 erreicht, bevor die dem Umsetzer 39 entnommenen Informationen durch einen Lidschlag verfälscht werden. Der2 ensures that the blink interval pulse reaches the computer 30 before the one taken from the converter 39 Information can be falsified by blinking an eye. the

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Informationen bis zur Beendigung des Lidintervallimpulses 50, woraufhin er die Untersuchung fortsetzt.Information until the end of the eyelid interval pulse 50, whereupon he continues the investigation.

Die neuerungsgemäße Vorrichtung bietet unter Ausnutzung der Steuerwirkung des Digitalrechners 30 zahlreiche Vorteile, die von den bis jetzt bekannten analogen Systemen nicht geboten werden. Es wird kein Fehlerausgangssignal zum Antreiben einer Servoeinrichtung benötigt, und mit Hilfe der digitalen Steuerung ist es möglich, die Genauigkeit der Informationen zu prüfen, bevor ein Ausgangssignal erzeugt wird. Es treten keine Fehler auf, die auf unvermeidliche Amplitudenschwankungen des Ausgangssignals zurückzuführen sind, und der Rechner kann die Genauigkeit seiner eigenen Informationen prüfen und abweichende Informationen nachmessen. Die neuerungsgemäße vorrichtung läßt sich innerhalb eines großen Bereichs anwenden, und es ist nicht erforderlich, daß eine relativ gute Scharfeinstellung erreicht worden ist, bevor mit der Untersuchung begonnen werden kann. Das Programm für den Rechner 30 kann in der verschiedensten Weise aufgebaut sein, wie es jedem Fachmann geläufig ist, so daß es möglich ist, die Lage des Brennpunktes in verschiedenen Bereichen bei verschiedenen Meridianen zu prüfen, um die gewünschten Informationen zu erhalten.The device according to the invention, taking advantage of the control effect of the digital computer 30, offers numerous advantages which are not offered by the analog systems known up to now. There is no error output to drive a Servo device is required, and with the help of the digital control it is possible to check the accuracy of the information before an output signal is generated. There are no errors due to unavoidable amplitude fluctuations in the output signal and the calculator can check the accuracy of its own information and information that is different measure. The device according to the innovation can be used within a wide range, and it is not necessary that a relatively good focus has been achieved before the examination can be started. The program for the computer 30 can be constructed in the most varied of ways, as is familiar to any person skilled in the art, so that it is possible to check the position of the focal point in different areas at different meridians in order to obtain the desired information to obtain.

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Claims

A η s ρ rü ch e

1. Device for measuring the refractive error of an eye with a radiation source, a radiation chopper for generating a falling through an eyepiece into the eye Beam pattern and with a detector for determining the position of the focal point of the reflected by the eye Radiation, characterized by a beam splitter (15) receiving the radiation pattern, which is arranged on the optical axis between the eyepiece (21) and the detector (29), through one between the The beam splitter (15) and the detector (29) in the beam path (26) of the light reflected by the eye (25) are arranged in the mask (27), by one connected to the radiation source (11), the beam splitter (15), the eyepiece (21) and the mask (27) Motor (32) for rotating the aforementioned elements around the optical axis in different positions through a longitudinal the optical axis by means of a motor (31) connected to it movable focusing lens (20), and thereby, that the chopper as a slotted drum (14, 16) rotatable about the optical axis and the beam splitter (15) is trained.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that between the radiation source (11) and the chopper (14, 16) successively a second beam splitter (12) and a condenser lens (13) are arranged.

3. Device according to claims 1 or 2, characterized in that on the optical axis (17) between a collimator lens (19) is arranged in the beam splitter (15) and the focusing lens (20).

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