DE102008049083B3

DE102008049083B3 - Method for measuring concentration of e.g. blood sugar, present in aqueous fluid in person eye and influencing dispersion of fluid, involves focusing measured bundle on curvature center point of cornea front side of eye of person

Info

Publication number: DE102008049083B3
Application number: DE200810049083
Authority: DE
Inventors: Daniel Dr. Bublitz; Hans-Jürgen DOBSCHAL; Lothar Schreiber
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-04-08
Anticipated expiration: 2028-09-27

Abstract

The method involves splitting a bundle of radiations (20) into a measured bundle (28) and a reference bundle (29). The measured bundle is focused on a curvature center point of a cornea front side of an eye (A) such that the measured bundle is run via aqueous fluid and superimposed with the reference bundle that is not guided via the fluid for producing interference radiation (36). A concentration of a substance is measured depending on the interference radiation. A reference eye is held at a temperature of the eye to be measured during the measurement. An independent claim is also included for a device for measuring concentration of a substance of a group of substances present in an aqueous fluid in an eye and influencing a dispersion of the fluid.

Description

Ein Verfahren zum Messen einer Konzentration zumindest eines Stoffes aus einer Gruppe von n sich im Kammerwasser eines Auges befindenden und die Dispersion des Kammerwassers beeinflussenden Stoffen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist beispielsweise aus der DE 10 2006 048 849 A1 bekannt. Ferner ist aus der DE 10 2006 048 849 A1 eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren und dieser bekannten Vorrichtung wird das Meßbündel auf die Vorderseite der Augenlinse fokussiert.A method for measuring a concentration of at least one substance from a group of n substances located in the aqueous humor of an eye and influencing the dispersion of the aqueous humor according to the preamble of claim 1 is known, for example, from US Pat DE 10 2006 048 849 A1 known. Furthermore, from the DE 10 2006 048 849 A1 a device according to the preamble of claim 10 known. In this known method and this known device, the measuring beam is focused on the front of the eye lens.

Dies führt einerseits zu der Schwierigkeit, daß die Lichtbündel der unterschiedlichen Beleuchtungswellenlängen im Meßbündel beim Eintritt durch die Hornhaut wellenlängenabhängig unterschiedlich gebrochen werden und dadurch unterschiedliche Wege durch die Vorderkammer des Auges laufen. Ferner wird der Fokusdurchmesser auf der Linsenvorderseite selbst im optimal beugungsbegrenzten Fall aufgrund der stark unterschiedlichen Wellenlängen für die unterschiedlichen Wellenlängen um einen Faktor von bis zu 3 voneinander abweichen. Dadurch werden unterschiedliche Bereiche des Kammerwassers und der Linse vermessen, was zu unerwünschten wellenlängenabhängigen Fehlern führt.This leads on the one hand to the difficulty that the light beam the different illumination wavelengths in the Meßbündel when entering through the Cornea different depending on wavelength be broken and thereby different ways through the anterior chamber of the eye. Further, the focus diameter becomes on the front of the lens even in the optimal diffraction-limited case due to the very different wavelength for the different wavelengths by a factor of up to 3 differ. This will be different areas of the aqueous humor and the lens measure what too unwanted wavelength-dependent errors leads.

Ferner tritt bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung noch die Schwierigkeit auf, daß der Hornhautvorderseitenreflex des Meßbündels das zu messende Signal überlagert. Um den Einfluß dieses Reflexes zu verringern, kann mit dem Meßbündel ein möglichst großer Aperturwinkelbereich abgedeckt werden, damit der Hornhautvorderseitenreflex möglichst stark konfokal unterdrückt werden kann. Aufgrund des dadurch vorliegenden großen Öffnungswinkels des Beleuchtungsbündels werden relativ große Durchmesser der Hornhaut beleuchtet. Da die Hornhaut eine Asphärizität aufweist, die stark mit dem Abstand von der optischen Achse anwächst, werden natürliche Abweichungen zwischen den Augen verschiedener Menschen zu individuellen Meßfehlern führen.Further occurs in the known method and the known device still the difficulty that the Corneal front reflex of the measuring beam superimposed on the signal to be measured. To the influence of this Reflexes can be covered with the Meßbündel the largest possible aperture angle range, so that the anterior corneal reflex are suppressed confocal as much as possible can. Due to the thereby present large opening angle of the illumination beam relatively large Diameter of the cornea illuminated. Since the cornea has asphericity, which increases strongly with the distance from the optical axis natural Deviations between the eyes of different people to individual measurement errors to lead.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die oben beschriebenen Schwierigkeiten möglichst vollständig überwunden werden können.outgoing It is an object of the invention to provide a device of the initially mentioned type and a method of the type mentioned above to develop that the overcome the difficulties described above as completely as possible can be.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das Meßbündel im Schritt b) auf den Krümmungsmittelpunkt der Hornhautvorderseite des Auges fokussiert wird.According to the invention Task in a method of the type mentioned solved in that the Meßbündel in Step b) on the center of curvature the cornea front of the eye is focused.

Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß die Strahlen des Meßbündels senkrecht auf die Hornhautvorderseite treffen und somit nicht gebrochen werden. Dadurch durchlaufen die Strahlen der unterschiedlichen Wellenlängen des Meßbündels gleiche Wege durch die Hornhaut und das Kammerwasser bis zur Augenlinse, an der sie reflektiert werden, und zurück durch das Kammerwasser und die Hornhaut.Thereby the advantage is achieved that the Beams of the measuring beam perpendicular hit the front of the cornea and thus not be broken. As a result, the rays pass through the different wavelengths of the Meßbündels same Pathways through the cornea and aqueous humor to the eye lens, where they are reflected, and back through the aqueous humor and the cornea.

Da die Rückseite der Hornhaut in der Regel nur einen geringfügigen anderen Krümmungsmittelpunkt aufweist als die Hornhautvorderseite und da die Brechzahlen zwischen der Hornhaut und dem Kammerwasser nur wenig abweichen, werden die Strahlen des Meßbündels an der Rückseite der Hornhaut nur wenig gebrochen, so daß die durchlaufenen geometrischen Wege praktisch gleich sind für alle Wellenlängen.There the backside the cornea usually has only a slight other center of curvature as the front of the cornea and because the refractive indices between the Cornea and the aqueous humor only slightly deviate, the rays are of the measuring beam the back the cornea only slightly broken, so that the traversed geometric Ways are practically the same for all wavelengths.

Bei dem Verfahren kann im Schritt b) das Meßbündel mit einem abgeschatteten mittleren Aperturbereich in das Auge fokussiert werden. Dies ist von Vorteil, da der an der Hornhautvorderseite reflektierte Teil des Meßbündels in sich zurückreflektiert wird und somit ebenfalls einen abgeschatteten mittleren Aperturbereich aufweist. Der an der Hornhautvorderseite reflektierte Teil des Meßbündels ist ein unerwünschtes Störsignal bzw. ein unerwünschter Reflex, der in der Regel deutlich höhere Intensitäten aufweist als der an der Augenlinse reflektierte Teil des Meßbündels. Wenn das Meßbündel so in das Auge fokussiert wird, daß der an der Augenlinse reflektierte Teil vor dem Auge im mittleren Aperturbereich des Hornhautvorderseitenreflexes in einem Fokusbereich fokussiert wird, kann in diesem Bereich eine Trennung des an der Augenlinse reflektierten Teils des Meßbündels vom unerwünschten Hornhautvorderseitenreflex durchgeführt werden. Damit wird eine ausgezeichnete Unterdrückung des unerwünschten Hornhautvorderseitenreflexes erreicht.at the method can in step b) the Meßbündel with a shadowed centered in the eye. This is advantageous because the part reflected at the cornea front of the measuring bundle in reflected back and thus also has a shadowed central aperture region. The part of the measuring beam reflected at the front of the cornea is an undesirable Noise signal or an unwanted one Reflex, which usually has much higher intensities as the part of the measuring beam reflected at the eye lens. If the measuring bundle like that is focused in the eye that the part reflected from the eye lens in front of the eye in the middle aperture area of the corneal anterior reflection focused in a focus area In this area, there can be a separation of the lens on the eye reflected part of the measuring beam from undesirable Corneal anterior reflex be performed. This will be a excellent oppression of the undesirable Anterior corneal reflex reached.

Natürlich ist es möglich, eine Optik vorzusehen, so daß zumindest ein konjugierter Bereich zu dem Fokusbereich vorliegt. In diesem Fall kann die beschriebene Trennung auch im konjugierten Bereich durchgeführt werden.of course is it is possible to provide an optics so that at least there is a conjugate area to the focus area. In this Case, the described separation in the conjugated region be performed.

Ferner ist es möglich, den Strahlquerschnitt des Meßbündels so vorzugeben, daß der Fokusbereich des an der Augenlinse reflektierten Teils des Meßbündels außerhalb des vom Hornhautvorderseitenreflex durchlaufenden Raumbereiches liegt.Furthermore, it is possible to specify the beam cross section of the measuring beam in such a way that the focus area of the part of the measuring beam which is reflected by the lens of the eye lies outside the region of space passing through the anterior corneal reflex.

Ferner kann vor der Trennung eine chromatische Aufspaltung durchgeführt werden, so daß wellenlängenabhängig die Trennung durchführbar ist. Zur Aufspaltung kann ein dichroitisches Element, wie z. B. ein Gitter, ein dichroitischer Spiegel, ein Prisma, oder Kombination dieser Elemente eingesetzt werden.Further a chromatic splitting can be carried out before the separation, so that the wavelength dependent Separation feasible is. For splitting a dichroic element, such as. B. a grid, a dichroic mirror, a prism, or combination these elements are used.

Insbesondere kann ein an das Auge angepaßtes Referenzauge vorgesehen werden, das eine Referenzhornhaut aufweist, wobei der Fokus des Referenzbündels mit dem Krümmungsmittelpunkt der Vorderseite der Referenzhornhaut zusammenfällt. Damit können sehr hohe Genauigkeiten bei der Vermessung der Weglängendifferenz zwischen reflektiertem Meßbündel und reflektiertem Referenzbündel erreicht werden. Das Referenzauge kann an das zu messende Auge insbesondere im Hinblick auf den Krümmungsradius der Hornhaut, die Hornhautdicke, die Vorderkammertiefe, den Radius der Augenlinse und/oder der Brechzahlen der durchlaufenen Medien angepaßt werden. Ferner ist es möglich, daß die Vorderkammertiefe veränderbar und einstellbar ist. Auch kann die Referenzhornhaut in ihrer Krümmung verändert werden oder gegen anders gekrümmte und/oder eine andere Dicke aufweisende Referenzhornhäute ausgetauscht werden. Damit wird die Meßgenauigkeit weiter erhöht.Especially can be adapted to the eye Reference eye are provided, which has a reference cornea, being the focus of the reference bundle with the center of curvature the front of the reference cornea coincides. This can be very high accuracies in the measurement of the path length difference between reflected Meßbündel and reflected reference bundle be achieved. The reference eye can be attached to the eye to be measured in particular with regard to the radius of curvature cornea, corneal thickness, anterior chamber depth, radius the lens of the eye and / or the refractive index of the media passed through customized become. It is also possible that the Anterior chamber depth changeable and is adjustable. Also, the reference cornea can be changed in its curvature or against differently curved ones and / or other reference corneas having a different thickness become. This is the measurement accuracy further increased.

Während der Messung kann die Temperatur des Referenzauges auf der Temperatur des zu vermessenden Auges gehalten werden. Auch dies erhöht die Meßgenauigkeit.During the Measurement can be the temperature of the reference eye on the temperature held by the eye to be measured. This also increases the accuracy of measurement.

Des weiteren ist es möglich, eine oder mehrere Dispersionskompensationsplatten im Meß- und/oder Referenzstrahlengang anzuordnen, wie es in der Interferometrie bekannt ist.Of further it is possible one or more dispersion compensation plates in the measuring and / or reference beam path to arrange, as it is known in interferometry.

Bei dem Verfahren kann das Strahlenbündel elektromagnetische Strahlung mit einem diskreten Wellenlängenspektrum von n + 1 verschiedenen Wellenlängen aufweisen,
kann die Intensität der Interferenzstrahlung gleichzeitig und selektiv für jede der n + 1 Wellenlängen gemessen werden,
können n Paare von Wellenlängen aus den n + 1 Wellenlängen so gebildet werden, daß die Wellenlängendifferenz jedes Paares verschieden ist zu allen Wellenlängendifferenzen der anderen Paare,
kann aus den gemessenen Intensitäten für jedes der n Paare jeweils ein Differenzwert zwischen der Brechzahl des Kammerwassers für die eine Wellenlänge des Paares und der Brechzahl des Kammerwassers für die andere Wellenlänge des Paares ermittelt werden,
kann für jeden der n Stoffe eine relative Dispersion bereitgestellt werden, die nur den Einfluß des einzelnen Stoffes auf die Dispersion des Kammerwassers als Funktion der Wellenlängendifferenz und der Konzentration des entsprechenden Stoffes beschreibt,
und kann eine Gesamtdispersion, die die ermittelten Brechzahldifferenzen als Funktionswerte aufweist, durch lineare Superposition der n relativen Dispersionen mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter und somit die Konzentration des zumindest einen Stoffes ermittelt werden.In the method, the beam may comprise electromagnetic radiation having a discrete wavelength spectrum of n + 1 different wavelengths,
the intensity of the interference radiation can be measured simultaneously and selectively for each of the n + 1 wavelengths,
n pairs of wavelengths can be formed from the n + 1 wavelengths so that the wavelength difference of each pair is different from all the wavelength differences of the other pairs,
a difference value between the refractive index of the aqueous humor for the one wavelength of the pair and the refractive index of the aqueous humor for the other wavelength of the pair can be determined from the measured intensities for each of the n pairs,
For each of the n substances, a relative dispersion can be provided which describes only the influence of the individual substance on the dispersion of the aqueous humor as a function of the wavelength difference and the concentration of the corresponding substance,
and an overall dispersion which has the determined refractive index differences as functional values can be determined by linear superposition of the n relative dispersions with the concentration of the individual substances as parameters and thus the concentration of the at least one substance.

Mit diesem Verfahren ist es möglich, die Konzentration des zumindest einen Stoffes analytisch zu berechnen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist keine Fourier-Transformation durchzuführen. Des weiteren ist eine äußerst kurze Meßdauer ausreichend. Insgesamt kann die Berechnungszeit beim erfindungsgemäßen Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren um mehrere Größenordnungen (beispielsweise um den Faktor 1.000) kürzer sein.With this method it is possible to calculate analytically the concentration of the at least one substance. In the method according to the invention is not a Fourier transformation to perform. Furthermore, it is an extremely short one Measuring time sufficient. Overall, the calculation time in the method according to the invention compared to conventional Procedure by several orders of magnitude (for example, by a factor of 1,000) be shorter.

Nachdem daß die Messung der Intensität der Interferenzstrahlung gleichzeitig für alle Wellenlängen durchgeführt wird, kann eine äußerst hohe Genauigkeit erreicht werden, da zeitlich sich ändernde Parameter, die zu einer Änderung der Phase führen würden, nicht gemessen werden.After this that the Measurement of intensity the interference radiation is carried out simultaneously for all wavelengths, can be extremely high Accuracy can be achieved, since temporally changing parameters leading to a change to lead the phase would not be measured.

Durch die Bestimmung der Wellenlängendifferenz wird der Vorteil erreicht, daß solche Parameter des Kammerwassers (nachfolgend auch als Probenmaterial bezeichnet) und/oder der Meßanordnung für das Meß- und das Referenzbündel, die zwar die Phase verändern, aber nicht von der Wellenlänge abhängen, nicht bekannt sein müssen, da sich diese Parameter bei der Differenzbildung gegenseitig aufheben.By the determination of the wavelength difference the advantage is achieved that such Parameters of the aqueous humor (hereinafter also referred to as sample material designated) and / or the measuring arrangement for the Measuring and the reference bundle, that change the phase, but not on the wavelength depend, do not need to be aware because these parameters cancel each other out during difference formation.

Es ist bevorzugt, die an der Grenzfläche zwischen dem Kammerwasser und der Vorderseite der Augenlinse reflektierte Strahlung konfokal zu detektieren.It is preferred, at the interface between the aqueous humor and the front of the eye lens confocally reflected radiation to detect.

Ferner kann noch eine Messung mit einem an einer weiteren Grenzfläche zwischen der Rückseite der Cornea des Auges und dem Kammerwasser durchgeführt werden, um den Einfluß der Cornea (also den Einfluß auf die Phasenverschiebung bei Messung des reflektierten Meßbündels an der Grenzfläche zwischen Kammerwasser und Augenlinse) auf die Messung der Konzentration eines Stoffes im Kammerwasser zu berücksichtigen.Furthermore, a measurement can be performed with a at a further interface between the back of the cornea of the eye and the aqueous humor to the influence of the cornea (ie the Ein flow on the phase shift in measurement of the reflected Meßbündels at the interface between aqueous humor and eye lens) on the measurement of the concentration of a substance in the aqueous humor to be considered.

Bei dem Verfahren können im Schritt a die n + 1 Wellenlängen sowie die Intensitäten der n + 1 Wellenlängen im Strahlenbündel gemessen werden (bevorzugt gleichzeitig mit der Messung der Intensität der Interferenzstrahlung) und in den Schritten d und e können die gemessenen Wellenlängen sowie die Intensitäten der n + 1 Wellenlängen im Strahlenbündel verwendet werden.at the method can in step a, the n + 1 wavelengths as well as the intensities the n + 1 wavelengths in the beam be measured (preferably simultaneously with the measurement of the intensity of the interference radiation) and in steps d and e the measured wavelengths as well as the intensities of the n + 1 wavelengths in the beam be used.

Durch die Messung der Intensitäten und Wellenlängen der n + 1 Wellenlängen ist es möglich, kostengünstige Laserdioden einzusetzen. Solche Laserdioden weisen zwar eine gewisse zeitliche Schwankung hinsichtlich Intensität und Wellenlänge der abgestrahlten Laserstrahlung auf. Da jedoch die aktuell vorliegenden Wellenlängen und Intensitäten im Strahlenbündel gemessen werden, sind diese Werte ausreichend genau bekannt, um mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Messung der Konzentration des zumindest einen Stoffes durchzuführen.By the measurement of the intensities and wavelengths the n + 1 wavelengths Is it possible, inexpensive Use laser diodes. Although such laser diodes have a certain temporal variation in intensity and wavelength of radiated laser radiation. However, since the currently available wavelengths and intensities in the beam are measured, these values are known with sufficient accuracy to with the method according to the invention to measure the concentration of the at least one substance.

Insbesondere kann im Schritt der Bildung von n Paaren eine der n + 1 Wellenlängen als Referenzwellenlänge ausgewählt werden, die in jedem der n Paare eine der beiden Wellenlängen ist. Damit werden alle Wellenlängendifferenzen auf dieselbe Referenzwellenlänge bezogen, was die Berechnung der Konzentrationen vereinfacht.Especially may in the step of forming n pairs one of the n + 1 wavelengths as Reference wavelength selected which is one of the two wavelengths in each of the n pairs. This will be all wavelength differences to the same reference wavelength which simplifies the calculation of the concentrations.

Das Meßbündel und das Referenzbündel können in zwei Arme einer Intereferometeranordnung nach Michelson eingekoppelt werden, wobei in dem Arm, in den das Meßbündel eingekoppelt wird, das Probenmaterial angeordnet wird. Damit läßt sich leicht die erforderliche Interferenzstrahlung erzeugen.The Meßbündel and the reference bundle can coupled into two arms of an intereferometer arrangement according to Michelson be, wherein in the arm, in which the Meßbündel is coupled, the Sample material is arranged. This can easily be the required Generate interference radiation.

Das Meßbündel wird insbesondere konfokal detektiert. Dadurch werden unerwünschte Interferenzstrahlungen wirksam unterdrückt, was zu einer höheren Meßgenauigkeit führt.The Meßbündel becomes especially confocal detected. This will cause unwanted interference radiation effectively suppressed, what a higher one measurement accuracy leads.

Die relativen Dispersionen werden bevorzugt jeweils bezogen auf eine der n + 1 Wellenlängen bereitgestellt. insbesondere kann die eine der n + 1 Wellenlängen die Referenzwellenlänge sein, wodurch sich die Berechnung der Konzentration des zumindest einen Stoffes weiter vereinfacht.The relative dispersions are preferred in each case based on a the n + 1 wavelengths provided. In particular, the one of the n + 1 wavelengths the Reference wavelength which results in the calculation of the concentration of at least a substance further simplified.

Das Probenmaterial kann ein Hauptmedium aufweisen und zum Bereitstellen der relativen Dispersion kann jeweils für jeden Stoff die Phasenänderung für verschiedene Wellenlängen bei einer vorbestimmten Konzentration nur des einen Stoffes im Hauptmedium gemessen werden. Für diese Messung kann insbesondere eine Interferometer-Anordnung nach Michelson eingesetzt werden.The Sample material may have a major medium and provide The relative dispersion can be the phase change for each substance for different wavelength at a predetermined concentration of only one substance in the main medium be measured. For In particular, this measurement can be an interferometer arrangement according to Michelson be used.

Vor dem Schritt der Ermittlung der Gesamtdispersion kann die Länge der Strecke ermittelt werden, die das Meßbündel durch das Probenmaterial läuft. Die Länge wird dann im Schritt der Ermittlung der Gesamtdispersion berücksichtigt.In front The step of determining the total dispersion may be the length of the Distance to be determined, the measuring bundle through the sample material running. The length is then taken into account in the step of determining the total dispersion.

Die Ermittlung der Streckenlänge kann beispielsweise mit einem externen Gerät durchgeführt werden. Wenn beispielsweise die Zuckerkonzentration im Kammerwasser des Auges einer Person bestimmt werden soll, können entsprechend bekannte Geräte zur Messung der Länge der Vorderkammer eingesetzt werden. Der gemessene Wert wird dann bevorzugt in einer Auswerteeinheit einer Vorrichtung gespeichert, mit der das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.The Determination of the route length can be done with an external device, for example. If, for example determines the sugar concentration in the aqueous humor of a person's eye should be able to according to known devices for measuring the length the anterior chamber are used. The measured value then becomes preferably stored in an evaluation unit of a device, with the inventive method carried out can be.

Ferner ist es möglich, eines der n Paare von Wellenlängen aus dem Schritt d auszuwählen. Dies wird dann mit einer bekannten Wasserdispersionsfunktion verglichen, die die Phasenverschiebung beim Durchlaufen einer Wasserstrecke vorbestimmter Länge als Funktion der Wellenlängendifferenz und der Wasserstrecke beschreibt. Daraus kann dann auf die tatsächlich durchlaufene Länge in der Vorderkammer geschlossen werden.Further Is it possible, one of the n pairs of wavelengths from step d. This is then compared to a known water dispersion function, the phase shift when passing through a waterway predetermined length as a function of the wavelength difference and describes the water route. This can then be applied to the actual Length in the anterior chamber are closed.

Ferner kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise das Meßbündel fokussiert werden, wobei der Meßfokus von der Cornearückseite zur Linsenvorderseite verschoben wird und dieses Verschieben direkt gemessen werden kann.Further can with the method according to the invention for example, focuses the measuring beam be, with the Meßfokus from the Corniche back moved to the front of the lens and this move directly can be measured.

Es können natürlich mehr als n + 1 Wellenlängen im Strahlenbündel enthalten und auch wellenlängenselektiv detektiert werden. Bei der Verwendung von p Wellenlängen, wobei p > n + 1 ist, kommt man in der Regel zu einem überbestimmten Gleichungssystem, das man dadurch lösen kann, daß man die Summe der Fehlerabweichungen minimiert.Of course, more than n + 1 wavelengths can be contained in the beam and also detected wavelength-selective. When using p wavelengths, where p> n + 1, one usually comes to an overdetermined system of equations, which can be solved by dividing the sum of the Error deviations minimized.

Wenn p Wellenlängen verwendet werden, werden im Schritt der Bildung der n Paare auch p Paare von Wellenlängen gebildet und wird im Schritt der Ermittlung der Brechzahldifferenz für jedes der p Paare jeweils ein Differenzwert ermittelt. Im Schritt der Bereitstellung der relativen Dispersion werden natürlich immer noch n Dispersionen bereitgestellt, die im Schritt der Ermittlung der Gesamtdispersion für die lineare Superposition eingesetzt werden.If p wavelengths are also used in the step of forming the n pairs p pairs of wavelengths is formed and is in the step of determining the refractive index difference for each each of the p pairs determines a difference value. In the step of Of course, providing relative dispersion will always be Yet n dispersions are provided in the step of determining the total dispersion for the linear superposition can be used.

Bei dem Verfahren kann das Probenmaterial ein Hauptmedium aufweisen, für das im Schritt der Bereitstellung der relativen Dispersion eine relative Dispersion bereitgestellt wird, die nur den Einfluß des Hauptmediums auf die Dispersion des Probenmaterials als Funktion der Wellenlängendifferenz und der vom Meßbündel zu durchlaufenden Strecke beschreibt, und bei dem im Schritt der Ermittlung der Gesamtdispersion zusätzlich zu den n relativen Dispersionen der n Stoffe mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter noch die relative Dispersion des Hauptmediums mit der zu durchlaufenden Strecke als Parameter zur Ermittlung der Konzentration des zumindest einen Stoffes berücksichtigt wird.at the method, the sample material may comprise a main medium, for the in the step of providing the relative dispersion, a relative Dispersion is provided which only the influence of the main medium on the dispersion of the sample material as a function of the wavelength difference and that of the measurement bundle too describes the continuous route, and in the step of identification the total dispersion in addition to the n relative dispersions of the n substances with the concentration the individual substances as a parameter nor the relative dispersion of the main medium with the route to be traversed as a parameter considered to determine the concentration of the at least one substance becomes.

Insbesondere können beispielsweise bei der Messung der Konzentration eines Stoffes im Kammerwasser des Auges n + 2 Wellenlängen im Strahlenbündel verwendet werden, wobei die zusätzliche (n + 2.-te) Wellenlänge genutzt wird, um die Länge der Vorderkammer zu bestimmen.Especially can for example, when measuring the concentration of a substance in the Aqueous humor of the eye used n + 2 wavelengths in the beam be, with the additional (n + 2 nd) wavelength is used to the length to determine the anterior chamber.

Die einzelnen Wellenlängen des Strahlenbündels weisen insbesondere eine solche Bandbreite auf, daß ihre Kohärenzlänge größer ist als 0,1 mm. Wenn ihre Kohärenzlänge darüber hinaus auch noch kleiner als 5 mm ist, also im Bereich von 0,1 bis 5 mm liegt, kann bei der Bestimmung der Konzentration eines Stoffes im Kammerwasser des Auges noch der zusätzliche Vorteil erreicht werden, daß bei Fokussierung des Meßbündels auf die Linsenvorderseite unerwünschte Reflexe an der Cornea zu keinem (oder zu einem sehr geringen) Beitrag zur Interferenzstrahlung aufgrund der angegebenen Kohärenzlänge führen.The individual wavelengths of the beam In particular, have such a bandwidth that their coherence length is greater as 0.1 mm. If their coherence length beyond that even smaller than 5 mm, that is in the range of 0.1 to 5 mm can be used in determining the concentration of a substance in the Aqueous humor of the eye can still be achieved the additional benefit that at Focusing the Meßbündels on the front of the lens is undesirable Reflections on the cornea to no (or a very small) contribution lead to interference radiation due to the specified coherence length.

Ferner kann das Referenzbündel im Schritt b durch einen Dispersionsreferenzeinheit geführt werden, der zumindest einen Teil der Dispersion des Probenmaterials kompensiert. Darunter wird hier verstanden, daß die Dispersionsreferenzeinheit dem Referenzbündel eine ähnliche Phasenverschiebung einprägt wie die Phasenverschiebung, die das Probenmaterial dem Meßbündel einprägt. Die Dispersion der Dispersionsreferenzeinheit ist natürlich bekannt und wird bei der Konzentrationsermittlung berücksichtigt.Further can be the reference bundle in step b are passed through a dispersion reference unit, the compensated for at least a portion of the dispersion of the sample material. This is understood here to mean that the dispersion reference unit the reference bundle a similar Imprinting phase shift like the phase shift that impresses the sample material on the measuring beam. The Dispersion of the dispersion reference unit is of course known and is taken into account in the concentration determination.

Die Dispersionsreferenzeinheit ist insbesondere von Vorteil, wenn das Probenmaterial ein Hauptmedium aufweist (bei der Bestimmung der Konzentration eines Stoffes im Kammerwasser eines Auges einer Person ist das Hauptmedium das Wasser im Kammerwasser), das eine relativ große Phasenänderung dem Meßbündel einprägt. In diesem Fall kann diese Phasenänderung, die relativ groß ist im Vergleich zur Phasenänderung, die durch die einzelnen Stoffe im Kammerwasser bedingt wird, zu großen Teilen durch die Dispersionsreferenzeinheit kompensiert werden.The Dispersion reference unit is particularly advantageous when the Sample material has a main medium (in determining the Concentration of a substance in the aqueous humor of a person's eye the main medium is the water in the aqueous humor), which is a relative size phase change impresses the measuring beam. In this Case, this phase change, which is relatively large in comparison to the phase change, which is caused by the individual substances in the aqueous humor, too huge Parts are compensated by the dispersion reference unit.

Die Dispersionsreferenzeinheit kann einen Dispersionsreferenzkörper aufweisen, der als transparenter Festkörper oder Flüssigkeit bekannter Dispersion (z. B. bei bekannter Dicke und Temperatur) ausgebildet sein kann. Bei einem Interferenzaufbau nach Michelson für den Schritt b) kann der Strahlteiler als Dispersionsreferenzkörper ausgebildet sein.The Dispersion reference unit may have a dispersion reference body, as a transparent solid or liquid known dispersion (eg at known thickness and temperature) can be trained. In an interference setup according to Michelson for the Step b), the beam splitter may be formed as a dispersion reference body be.

Die Dispersionsreferenzeinheit kann ferner so ausgebildet sein, daß das Referenzbündel wellenlängenabhängig in verschiedene Referenzteilbündel aufgeteilt wird, deren Dispersion jeweils wellenlängenabhängig kompensiert wird und die dann zu einem dispersionskompensierten Referenzbündel überlagert werden, das mit dem Meßbündel im Schritt b) überlagert wird. Dies kann beispielsweise in einem Aufbau nach Michelson dazu genutzt werden, daß unterschiedliche Referenzarme mit unterschiedlichen Längen vorgesehen werden, so daß eine ausgezeichnete Dispersionskompensation durchgeführt werden kann.The Dispersion reference unit may further be formed so that the reference beam wavelength dependent in different reference sub-bundles is divided, their dispersion compensated depending on the wavelength is and then superimposed to a dispersion-compensated reference beam be that with the Meßbündel in the Step b) superimposed becomes. This can, for example, in a structure according to Michelson be used that different Reference arms are provided with different lengths, so that one excellent dispersion compensation can be performed.

Bei dem Verfahren kann das Meßbündel in sich zurückreflektiert werden und dabei das Probenmaterial zweimal zu durchlaufen. Dies wird insbesondere bei einem Aufbau nach Michelson leicht erreicht.at the method, the Meßbündel in reflected back while passing through the sample material twice. This is easily achieved, especially in a structure according to Michelson.

Die Interferenzstrahlung kann im wesentlichen entgegengesetzt zum Strahlenbündel verlaufen. In diesem Fall kann das Verfahren mit einer äußerst kompakten Meßvorrichtung verwirklicht werden.The Interference radiation may be substantially opposite to the beam. In this case, the method with an extremely compact measuring device be realized.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Fokussieroptik vorgesehen wird, die bewirkt, daß das Meßbündel zum Durchlaufen des Kammerwassers auf den Krümmungsmittelpunkt der Hornhautvorderseite fokussiert wird. Mit dieser Vorrichtung wird der Vorteil erreicht, daß die Strahlen des Meßbündels unabhängig von den Wellenlängen im wesentlichen die gleichen geometrischen Wege im Auge durchlaufen. Auch kann der Öffnungswinkel des Meßbündels minimiert werden.The object is achieved in a device of the type mentioned above in that a focusing optics is provided, which causes the Meßbündel for passing through the aqueous humor on the Center of curvature of the cornea front side is focused. With this device, the advantage is achieved that the rays of the measuring beam, regardless of the wavelengths substantially the same geometric paths in the eye. Also, the opening angle of the measuring beam can be minimized.

Die Fokussieroptik kann Teil des Strahlerzeugungs- und/oder des Interferometermoduls sein.The Focusing optics can be part of the beam generation and / or the interferometer module be.

Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Vorrichtungsansprüchen angegeben.further developments the device according to the invention are in the dependent Device claims specified.

So kann z. B. das Strahlerzeugungsmodul das Strahlenbündel mit einem diskreten Wellenlängenspektrum mit n + 1 verschiedenen Wellenlängen erzeugen, das Detektionsmodul die Intensität der Interferenzstrahlung gleichzeitig und selektiv für jede der n + 1 Wellenlängen messen und
das Auswertemodul n Paare von Wellenlängen aus den n + 1 Wellenlängen so bilden, daß die Wellenlängendifferenz jedes Paares verschieden ist zu allen Wellenlängendifferenzen der anderen Paare,
aus den gemessenen Intensitäten für jedes der n Paare jeweils ein Differenzwert zwischen der Brechzahl des Kammerwassers für die eine Wellenlänge des Paares und der Brechzahl des Kammerwassers für die andere Wellenlänge des Paares ermitteln,
für jeden der n Stoffe eine relative Dispersion bereitstellen, die nur den Einfluß des einzelnen Stoffes auf die Dispersion des Kammerwassers als Funktion der Wellenlängendifferenz und der Konzentration des entsprechenden Stoffes beschreibt, und
eine Gesamtdispersion, die die ermittelten Brechzahldifferenzen als Funktionswerte aufweist, durch lineare Superposition der n relativen Dispersionen mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter und somit die Konzentration des zumindest einen Stoffes ermitteln.So z. For example, if the beam generation module generates the beam having a discrete wavelength spectrum with n + 1 different wavelengths, the detection module will measure the intensity of the interference radiation simultaneously and selectively for each of the n + 1 wavelengths
the evaluation module form n pairs of wavelengths from the n + 1 wavelengths such that the wavelength difference of each pair is different from all the wavelength differences of the other pairs,
determine from the measured intensities for each of the n pairs in each case a difference value between the refractive index of the aqueous humor for the one wavelength of the pair and the refractive index of the aqueous humor for the other wavelength of the pair,
provide for each of the n substances a relative dispersion which describes only the influence of the individual substance on the dispersion of the aqueous humor as a function of the wavelength difference and the concentration of the corresponding substance, and
a total dispersion, which has the determined refractive index differences as function values, by linear superposition of the n relative dispersions with the concentration of the individual substances as parameters and thus determine the concentration of the at least one substance.

Mit dieser Vorrichtung ist es möglich, die Konzentration des zumindest einen Stoffes mit hoher Genauigkeit zu messen, wobei der Aufbau der Vorrichtung insgesamt geringe Komplexität aufweist und die Meßzeit sehr gering sein kann.With this device it is possible the concentration of the at least one substance with high accuracy to measure, the structure of the device has a low overall complexity and the measuring time is very high can be low.

Bei der Vorrichtung kann das Strahlerzeugungsmodul die n + 1 Wellenlängen sowie die Intensitäten der n + 1 Wellenlängen im Strahlenbündel gleichzeitig zur Intensitätsmessung der Interferenzstrahlung messen und das Auswertemodul kann die gemessenen Wellenlängen sowie die Intensitäten der n + 1 Wellenlängen im Strahlenbündel zur Ermittlung der Brechzahldifferenz verwenden. Damit ist es möglich, kostengünstige Laserdioden einzusetzen, da die zeitlichen Schwankungen hinsichtlich Intensität und Wellenlänge solcher kostengünstigen Laserdioden durch die Messung mittels des Strahlerzeugungsmoduls erfaßt werden und daher berücksichtigt werden können.at In the apparatus, the beam generation module may be the n + 1 wavelengths as well the intensities of n + 1 wavelengths in the beam simultaneously for intensity measurement measure the interference radiation and the evaluation module, the measured wavelength as well as the intensities the n + 1 wavelengths in the beam use to determine the refractive index difference. This makes it possible to use low-cost laser diodes since the temporal variations in intensity and wavelength of such inexpensive Laser diodes by the measurement by means of the beam generation module detected and therefore taken into account can be.

Das Auswertemodul kann eine der n + 1 Wellenlängen als Referenzwellenlänge auswählen, die in jedem der n Paare eine der beiden Wellenlängen ist. Dies vereinfacht die Berechnungen der Stoffkonzentration.The Evaluation module can select one of the n + 1 wavelengths as the reference wavelength, the in each of the n pairs is one of the two wavelengths. This is simplified the calculations of the substance concentration.

Das Probenmaterial kann das Kammerwasser eines Auges sein, wobei dann das Meßbündel an der Grenzfläche zwischen Kammerwasser und Augenlinse reflektiert wird. Damit kann sehr einfach die Zuckerkonzentration im Kammerwasser des Auges gemessen werden. Sofern die Abhängigkeit der Glukosekonzentration im Kammerwasser von der Glukosekonzentration im Blut bekannt ist, kann somit die Glukosekonzentration im Blut durch Messung der Glukosekonzentration im Kammerwasser des Auges bestimmt werden. Auch die Messung der Alkoholkonzentration ist möglich.The Sample material may be the aqueous humor of an eye, in which case the Meßbündel the interface between aqueous humor and eye lens is reflected. So that can very simply measured the sugar concentration in the aqueous humor of the eye become. Unless the dependence the glucose concentration in the aqueous humor from the glucose concentration is known in the blood, thus, the glucose concentration in the blood by measuring the glucose concentration in the aqueous humor of the eye be determined. The measurement of the alcohol concentration is possible.

Insbesondere detektiert das Detektionsmodul das Meßbündel konfokal. Dies erhöht die Meßgenauigkeit.Especially the detection module detects the measuring beam confocally. This increases the accuracy of measurement.

Das Interferometermodul weist insbesondere einen Aufbau nach Michelson auf. Mit diesem Aufbau läßt sich leicht die erforderliche Meßgenauigkeit erreichen.The Interferometer module has in particular a structure according to Michelson on. With this structure can be easily the required accuracy to reach.

Das Auswertemodul kann jede der n relativen Dispersionen jeweils bezogen auf eine n + 1 Wellenlängen bereitstellen. Insbesondere stellt das Auswertemodul die n relative Dispersion in Bezug auf die Referenzwellenlänge bereit.The The evaluation module can obtain each of the n relative dispersions in each case to an n + 1 wavelengths provide. In particular, the evaluation module sets the n relative Dispersion with respect to the reference wavelength ready.

Das Probenmaterial kann ein Hauptmedium aufweisen, wobei zum Bereitstellen der relativen Dispersion jeweils für jeden Stoff die Phasenänderung für verschiedene Wellenlängen bei einer vorbestimmten Konzentration nur des einen Stoffes im Hauptmedium gemessen wird. Für diese Messung kann ein herkömmliches Interferometer eingesetzt werden. Es ist jedoch auch möglich, die erfindungsgemäß Vorrichtung dazu zu nutzen. In diesem Fall kann sowohl der Referenzarm als auch der Meßarm durch einen Endspiegel abgeschlossen werden. Im Referenz und Meßarm wird jeweils das Hauptmedium von bestimmter Dicke eingeführt, wobei im Meßarm oder im Referenzarm dem Hauptmedium der eine Stoff mit der vorbestimmten Konzentration zugeführt wird. Dann kann für verschiedene Wellenlängen die relative Dispersion gemessen werden.The sample material may comprise a main medium, wherein to provide the relative dispersion for each substance, the phase change for different wavelengths at a predetermined concentration of only one substance in the main medium is measured. For this measurement, a conventional interferometer can be used. However, it is also possible to use the device according to the invention for this purpose Zen. In this case, both the reference arm and the measuring arm can be completed by an end mirror. In the reference and measuring arm, the main medium is introduced in each case of a certain thickness, wherein in the measuring arm or in the reference arm the main medium of a substance with the predetermined concentration is supplied. Then, for different wavelengths, the relative dispersion can be measured.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner die Länge der Strecke ermitteln, die das Meßbündel durch das Probenmaterial läuft, und das Auswertemodul kann die Länge bei der Ermittlung der Brechzahldifferenzen berücksichtigen.The inventive device may also be the length Determine the distance that the measuring beam through the sample material running, and the evaluation module can be the length take into account when determining the refractive index differences.

Das Strahlerzeugungsmodul kann eine Meßeinheit aufweisen, die laufend die einzelnen Wellenlängen mißt. Damit ist es möglich, relativ kostengünstige Laserdioden einzusetzen, deren tatsächliche Wellenlänge stets gemessen wird.The Beam generating module may have a measuring unit, the running the individual wavelengths measures. In order to Is it possible, relatively inexpensive Laser diodes use their actual wavelength always is measured.

Zur Messung der Wellenlänge kann beispielsweise an zwei Positionen im Strahlverlauf des Strahlenbündels für jede der Wellenlängen einen Teil der Strahlung ausgekoppelt werden, wobei die an beiden Positionen ausgekoppelte Strahlung so überlagert wird, daß Interferenzstrahlung erzeugt wird. Die Intensität dieser Interferenzstrahlung wird wellenlängenabhängig gemessen. Aus der genauen Kenntnis des Abstandes der beiden Positionen kann die exakte Wellenlänge berechnet werden. Insbesondere können zwei planparallele Grenzflächen an den beiden Positionen angeordnet werden. Dies läßt sich besonders einfach durch einen Hohlraumresonator verwirklichen, der in Ausbreitungsrichtung des Strahlenbündels zwei voneinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Grenzflächen aufweist. Diese können beispielsweise durch keilförmige Platten verwirklicht werden, wobei die einander zugewandten Seiten der keilförmigen Platten parallel zueinander ausgerichtet sind. Die keilförmigen Platten sind bevorzugt mit einer planparallelen Abstandsschicht um den Strahlquerschnitt herum aus dem gleichen Material verschweißt, so daß ein luftdicht verschlossener Innenraum vorliegt, in dem sich Gas bzw. Luft befinden kann oder in dem sich Vakuum befindet. Die keilförmigen Platten sowie die Abstandsschicht sind so dimensioniert und aus einem solchen Material gebildet, daß sich der Abstand der einander zugewandten Seiten z. B. um nicht mehr als 10^–6 verändert.For measuring the wavelength, for example, at two positions in the beam path of the beam for each of the wavelengths a portion of the radiation can be coupled, wherein the decoupled at both positions radiation is superimposed so that interference radiation is generated. The intensity of this interference radiation is measured as a function of wavelength. From the exact knowledge of the distance of the two positions, the exact wavelength can be calculated. In particular, two plane-parallel interfaces can be arranged at the two positions. This can be realized in a particularly simple manner by means of a cavity resonator which has two spaced-apart and parallel aligned interfaces in the propagation direction of the radiation beam. These can be realized for example by wedge-shaped plates, wherein the mutually facing sides of the wedge-shaped plates are aligned parallel to each other. The wedge-shaped plates are preferably welded with a plane-parallel spacer layer around the beam cross-section of the same material, so that an airtight interior closed, in which gas or air can be located or in which there is a vacuum. The wedge-shaped plates and the spacer layer are dimensioned and formed from such a material that the distance of the facing sides z. B. changed by not more than 10 ^-6 .

Ferner kann im Referenzarm des Interferometermoduls eine Dispersionsreferenzeinheit eingebracht sein, die einen Teil der Dispersion im Meßarm kompensiert (als dem Referenzbündel eine ähnliche Phasenverschiebung einprägt wie das Probenmaterial dem Meßbündel). Dies ist insbesondere bei der Messung der Konzentration eines Bestandteils im Kammerwasser eines Auges einer Person von Vorteil, da der Dispersionsreferenzkörper in diesem Fall bevorzugt so ausgelegt ist, daß er die Phasenänderung, die durch das Durchlaufen der Kammerwasserstrecke alleine (also des Kammerwassers ohne die weiteren Bestandteile) so gut wie vollständig kompensiert. Der Dispersionsreferenzkörper kann beispielsweise ein transparenter Festkörper oder eine Flüssigkeit jeweils mit bekannter Dicke, Temperatur und Dispersion sein. Bei einem Aufbau nach Michelson kann der Dispersionsreferenzkörper der Strahlteiler zur Aufteilung des Strahlenbündels in Meß- und Referenzbündel sein.Further can in the reference arm of the interferometer module a dispersion reference unit be introduced, which compensates for a part of the dispersion in the measuring arm (as the reference bundle a similar Imprinting phase shift as the sample material the Meßbündel). This is especially in the measurement of the concentration of a component in the aqueous humor of a person's eye, since the dispersion reference body in this case is preferably designed so that it the phase change, by passing through the chamber water line alone (ie the aqueous humor without the other ingredients) as well as completely compensated. The dispersion reference body For example, a transparent solid or a liquid each with known thickness, temperature and dispersion. at According to Michelson, the dispersion reference body of the Beam splitter to divide the beam in Meß- and reference bundles.

Es ist jedoch auch möglich, ein dispersives Element im Referenzarm anzuordnen, das das Referenzbündel wellenlängenabhängig aufspaltet und somit das Referenzbündel in mehrere Referenzunterarme einkoppelt. Die Länge jedes Referenzunterarmes kann individuell (beispielsweise über die Lage des Endspiegels) verstellt werden, wodurch eine ausgezeichnete Dispersionskompensation erreicht werden kann. Natürlich kann in zumindest einem Teilarm wiederum ein Dispersionsreferenzkörper angeordnet sein. In diesem Fall kann (muß aber nicht) die Länge des entsprechenden Teilarms nicht verstellbar sein.It but it is also possible to arrange a dispersive element in the reference arm, which splits the reference beam depending on the wavelength and thus the reference bundle coupled into several reference forearms. The length of each reference forearm can be adjusted individually (for example via the position of the end mirror) be achieved, whereby an excellent dispersion compensation achieved can be. Of course you can In turn, a dispersion reference body is arranged in at least one partial arm be. In this case can (but must not) the length the corresponding part of the arm can not be adjusted.

Bevorzugt entspricht die Anzahl der Referenzunterarme der Anzahl der Wellenlängen. Zur Aufspaltung kann das dispersive Element z. B. als Prisma, dichroitischer Spiegel oder als Gitter ausgebildet sein.Prefers the number of reference forearms equals the number of wavelengths. to Splitting the dispersive element z. B. as a prism, dichroic Mirror or be designed as a grid.

Generell können die Zusammenführung oder Aufspaltung der einzelnen Strahlungen hier über dichroitische Teiler, über ein Gitter oder über ein Prisma erfolgen.As a general rule can the merge or splitting the individual radiations here over dichroic divisors, over one Grid or over a prism is done.

Das Strahlerzeugungsmodul kann beispielsweise n + 1 Strahlquellen aufweisen. Es kann für jede der Strahlungsquellen die tatsächliche Wellenlänge laufend gemessen werden. Die Messung kann beispielsweise mit der oben beschriebenen Hohlraumresonatoreinheit durchgeführt werden, wobei diese eine Meßgenauigkeit der Wellenlängen von 10^–6 garantieren sollte. Die Länge des Innenraums der Hohlraumresonatoreinheit sollte sich also zeitlich nicht ändern bzw. nicht mehr als 10^–6 ändern.The beam generation module can have, for example, n + 1 beam sources. For each of the radiation sources, the actual wavelength can be continuously measured. The measurement can be carried out, for example, with the above-described resonant cavity unit, which should guarantee a measurement accuracy of the wavelengths of 10 ^-6 . The length of the interior of the Hohlraumresonatoreinheit should therefore not change in time or not change more than 10 ^-6 .

Alternativ ist es möglich, daß zumindest eine der Strahlungsquellen wellenlängenstabilisiert ist, z. B. ein wellenlängenstabilisierter Laser. In diesem Fall könnte sich die Länge des Innenraums der Hohlraumresonatoreinheit zeitlich ändern, da diese Länge über den wellenlängenstabilisierten Laser normiert werden kann und somit die Wellenlängen der restlichen Strahlungsquellen äußerst genau bestimmt werden können.Alternatively, it is possible that at least one of the radiation sources is wavelength stabilized, z. B. a wavelength-stabilized laser. In this case, the length of the interior of the cavity could be Change this unit, since this length can be normalized by the wavelength-stabilized laser and thus the wavelengths of the remaining radiation sources can be determined very accurately.

Insbesondere weist die Vorrichtung noch ein Fokussiermodul auf, mit dem die Fokuslage des Meßbündels in Ausbreitungsrichtung veränderbar ist. Insbesondere ist das Fokussiermodul so ausgebildet, daß das Meßbündel zumindest auf die Rückseite der Cornea und auf die Vorderseite der Augenlinse fokussiert werden kann. Bevorzugt wird dies dadurch realisiert, daß das gesamte Interferometermodul relativ zum Probenmaterial bewegt wird. Alternativ kann das Probenmaterial auch relativ zum Interferometermodul bewegt werden.Especially The device also has a focusing module with which the focus position of the measuring bundle in Propagation direction changeable is. In particular, the focusing module is designed so that the measuring beam at least on the back the cornea and can be focused on the front of the eye lens. This is preferably realized by having the entire interferometer module is moved relative to the sample material. Alternatively, the sample material also be moved relative to the interferometer module.

Bei der Bestimmung der Konzentration eines Bestandteils des Kammerwassers eines Auges einer Person kann die gemessene Konzentration des Bestandteils mit z. B. der Konzentration dieses Bestandteiles im Blut der Person verglichen werden. Die Konzentration im Blut wird in der Regel invasiv zu bestimmen sein. Wenn z. B. der Zuckergehalt im Blut bestimmt werden soll, kann der Zuckergehalt im Kammerwasser des Auges bestimmt werden. Mit der gleichzeitig durchgeführten invasiven Blutzuckerbestimmung erhält man dann einen Korrekturfaktor oder eine Korrekturfunktion, die es erlaubt, ausgehend von der gemessenen Zuckerkonzentration im Kammerwasser auf die Blutzuckerkonzentration oder den Blutzuckerspiegel umzurechnen. Der Korrekturfaktor bzw. die Korrekturfunktion kann insbesondere im Auswertemodul der Meßvorrichtung abgespeichert sein.at the determination of the concentration of a component of the aqueous humor An eye of a person can measure the measured concentration of the ingredient with z. As the concentration of this ingredient in the blood of the person be compared. The concentration in the blood is usually invasive to be determined. If z. B. determines the sugar content in the blood The sugar content in the aqueous humor of the eye can be determined become. With the simultaneous invasive blood glucose determination receives one then a correction factor or a correction function, the it allows, based on the measured sugar concentration in the Aqueous humor on the blood sugar concentration or the blood sugar level convert. The correction factor or the correction function can stored in particular in the evaluation module of the measuring device be.

Die Vorrichtung kann ferner so ausgebildet sein, daß die Interferenzstrahlung im wesentlichen in entgegengesetzter Richtung zum Strahlenbündel im Strahlerzeugungsmodul verläuft, so daß gleiche optische Elemente für die Führung des Strahlenbündels als auch für die Führung der Interferenzstrahlung eingesetzt werden können. Dies führt zu einer Einsparung an optischen Bauelementen, wodurch die Vorrichtung insgesamt kleiner, leichter und kostengünstiger wird.The Device may also be designed so that the interference radiation essentially in the opposite direction to the beam in the Beam generating module runs, so that same optical elements for the leadership of the beam as well as for the leadership the interference radiation can be used. This leads to a Saving of optical components, whereby the device as a whole smaller, lighter and cheaper becomes.

Natürlich können bei der beschriebenen Vorrichtung, in gleicher Weise wie oben im Zusammenhang mit dem Meßverfahren beschrieben wurde, mehr als n + 1 Wellenlängen eingesetzt werden.Of course you can the device described, in the same way as above in connection with the measuring method has been described, more than n + 1 wavelengths are used.

Das Strahlenbündel und somit das Meß- und Referenzbündel enthalten insbesondere optische Strahlung. Unter optische Strahlung werden hier insbesondere elektromagnetische Wellen verstanden, die sich entsprechend den optischen Gesetzen (Brechung, Beugung, ...) verhalten.The ray beam and thus the measuring and reference bundles contain in particular optical radiation. Under optical radiation are understood here in particular electromagnetic waves, the according to the optical laws (refraction, diffraction, ...) behavior.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere so ausgebildet sein, daß mit ihr das erfindungsgemäße Verfahren und die Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführbar sind.The inventive device may in particular be designed so that with it the inventive method and the developments of the method according to the invention are executable.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Atleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It understands that the above and to be explained below Features not only in the specified combinations, but also can be used in other combinations or in Atleinstellung, without departing from the scope of the present invention.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen.following For example, with reference to the attached drawings, which also reveal features essential to the invention, explained in even greater detail. It demonstrate.

1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 1 a schematic view of a first embodiment of the device according to the invention;

2 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung des Auges A von 1; 2 an enlarged sectional view of the eye A of 1 ;

3 eine Querschnittsdarstellung der Fokusebene 64 in 2; 3 a cross-sectional view of the focal plane 64 in 2 ;

4 eine vergrößerte Ansicht einer Ausführungsform des Interferometermoduls 2 von 1; 4 an enlarged view of an embodiment of the interferometer module 2 from 1 ;

5 eine vergrößerte Darstellung der Hohlraumresonatoreinheit 25 von 1; 5 an enlarged view of the cavity resonator unit 25 from 1 ;

6 eine schematische Seitenansicht eines Teils des Strahlerzeugungsmoduls 1 von 1; 6 a schematic side view of a portion of the beam generating module 1 from 1 ;

7 eine Diagramm mit relativen Dispersionen von einzelnen Kammerwasserbestandteilen; 7 a diagram with relative dispersions of individual aqueous humor components;

8 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; 8th a schematic view of a second embodiment of the device according to the invention;

9 eine schematische Seitenansicht eines Teils des Strahlerzeugungs- und Meßmoduls von 6; 9 a schematic side view of a portion of the beam generating and measuring module of 6 ;

10 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und 10 a schematic view of another embodiment of the device according to the invention, and

11 eine schematische Seitenansicht eines Teils des Strahlerzeugungs- und Meßmoduls von 10. 11 a schematic side view of a portion of the beam generating and measuring module of 10 ,

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Messen der Konzentration zumindest eines Stoffes aus einer Gruppe von mehreren sich in einem Kammerwasser eines Auges A befindenden und die Dispersion des Kammerwassers beeinflussenden Stoffen so ausgebildet, daß mit ihr die Glucosekonzentration im Kammerwasser des Auges A einer Person gemessen werden kann.At the in 1 In the embodiment shown, the device according to the invention for measuring the concentration of at least one substance from a group of several substances located in a aqueous humor of an eye A and influencing the dispersion of the aqueous humor is designed so that the glucose concentration in the aqueous humor of the eye A of a person is measured with it can.

Bei dieser Messung wird die Tatsache ausgenutzt, daß sich mit ändernder Glucose- bzw. Zuckerkonzentration im Kammerwasser die Brechzahl des Kammerwassers ändert. Jedoch sind noch weitere Bestandteile im Kammerwasser, wie z. B. NaCl, Albumin, Lactat, Alkohol und Harnstoff, deren Konzentrationen auch schwanken, was auch zu einer Änderung der Brechzahl des Kammerwassers führt. Der Einfluß der weiteren Bestandteile des Kammerwassers auf die Brechzahl kann jedoch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung derart berücksichtigt werden, daß die gewünschte Zuckerkonzentration gemessen werden kann.at This measurement makes use of the fact that changes with changing glucose or sugar concentration changes in the aqueous humor the refractive index of the aqueous humor. However, there are more Ingredients in the aqueous humor, such. NaCl, albumin, lactate, alcohol and urea, whose concentrations also fluctuate, which too a change the refractive index of the aqueous humor leads. The influence of the other components the aqueous humor on the refractive index can, however, with the device according to the invention so considered be that the desired Sugar concentration can be measured.

Dazu wird erfindungsgemäß mit der Vorrichtung, wie nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird, für verschiedene Wellenlängen gleichzeitig eine durch das Kammerwasser bedingte Phasenverschiebung interferometrisch gemessen. Um den durch den Zucker bedingten Anteil der Phasenverschiebung und daraus die Zuckerkonzentration zu ermitteln, wird von dem bekannten Einfluß, den Zucker und jeder der weiteren Bestandteile alleine in Abhängigkeit seiner Konzentration auf die Brechzahl des Kammerwassers aufweist, ausgegangen. Rechnerisch kann dann ausgehend vom dem bekannten Einfluß der einzelnen Stoffe und der gemessenen Phasenverschiebung die Konzentration jedes der Stoffe und somit auch die Zuckerkonzentration ermittelt werden. Der Anteil des Kammerwassers an der Phasenverschiebung wird dabei auch berücksichtigt, da dieser in der Regel schon aufgrund einer geringfügigen Änderung der Länge der Vorderkammer, die z. B. aufgrund von Temperaturänderungen oder wegen des Pulsschlages der Person auftritt, nicht konstant ist.To is inventively with the Device, as described in more detail below, for various wavelength simultaneously caused by the aqueous humor phase shift measured interferometrically. About the sugar-related share the phase shift and from that the sugar concentration, becomes of the known influence, the sugar and each of the other ingredients alone depending its concentration on the refractive index of the aqueous humor, went out. Calculated can then starting from the known influence of the individual Substances and the measured phase shift the concentration of each the substances and thus also the sugar concentration. The proportion of aqueous humor in the phase shift is thereby also considered, since this usually already due to a slight change in the length of the Anterior chamber, the z. B. due to temperature changes or because of the pulse beat the person is not constant.

Die Vorrichtung weist hierfür ein Strahlerzeugungsmodul 1, ein Interferometermodul 2, ein Detektionsmodul 3 sowie ein Auswertemodul 4 auf.The device has a beam generating module for this purpose 1 , an interferometer module 2 , a detection module 3 as well as an evaluation module 4 on.

Das Strahlerzeugungsmodul 1 umfaßt bei der hier beschriebenen Ausführungsform acht Laserdioden 5 bis 12, die jeweils einen Laserstrahl mit einer anderen Wellenlänge abgeben. Die verwendeten Laserdioden 5 bis 12 geben Laserstrahlen mit den Wellenlängen 405 nm, 445 nm, 475 nm, 532 nm, 632 nm, 780 nm, 980 nm sowie 1300 nm ab. Diese acht Laserstrahlen mit den acht verschiedenen Wellenlängen werden mittels nicht gezeigten Linsen kollimiert und über dichroitische Teiler 13 bis 19 zu einem Strahlenbündel 20 überlagert.The beam generation module 1 includes eight laser diodes in the embodiment described herein 5 to 12 , each of which emit a laser beam with a different wavelength. The used laser diodes 5 to 12 emit laser beams with the wavelengths 405 nm, 445 nm, 475 nm, 532 nm, 632 nm, 780 nm, 980 nm and 1300 nm. These eight laser beams with the eight different wavelengths are collimated by means of lenses, not shown, and by dichroic splitters 13 to 19 to a ray bundle 20 superimposed.

Das Strahlenbündel 20 wird über die Elemente 21 bis 26 und 56, die nachfolgend noch näher erläutert werden, auf einen Strahlteiler 27 des Interferometermoduls 2 gelenkt. Der Strahlteiler 27 teilt das Strahlenbündel 20 in ein Meßbündel 28, das zu dem sich im Meßarm 30 des Interferometermoduls 2 befindenden Auge A gelenkt wird, und in ein Referenzbündel 29, das in einen Referenzarm 31 des Interferometermoduls 2 gelenkt wird. Der Referenzarm 31 weist einen Endspiegel 32 auf, der das Referenzbündel 29 zurück zum Strahlteiler 27 reflektiert.The ray bundle 20 is about the elements 21 to 26 and 56 , which will be explained in more detail below, to a beam splitter 27 of the interferometer module 2 directed. The beam splitter 27 share the beam 20 into a measuring bundle 28 that is in the measuring arm 30 of the interferometer module 2 eye A, and in a reference bundle 29 that in a reference arm 31 of the interferometer module 2 is steered. The reference arm 31 has an end mirror 32 on, the reference bundle 29 back to the beam splitter 27 reflected.

Im Meßarm 30 läuft das Meßbündel 28, wie insbesondere der vergrößerten Ausschnittsdarstellung des Auges A in 2 zu entnehmen ist, durch die Cornea 33, das Kammerwasser 34 in der Vorderkammer des Auges A und wird an der Grenzfläche zwischen Kammerwasser 34 und Augenlinse 35 in sich zurückreflektiert, so daß das Meßbündel 28 bis zum Strahlteiler 27 läuft und dort mit dem vom Endspiegel 32 zurück reflektierten Referenzbündel 29 kolinear überlagert wird.In the measuring arm 30 the measuring bundle is running 28 in particular the enlarged detail view of the eye A in FIG 2 it can be seen through the cornea 33 , the aqueous humor 34 in the anterior chamber of the eye A and is at the interface between aqueous humor 34 and eye lens 35 reflected back in itself, so that the Meßbündel 28 to the beam splitter 27 runs and there with the end mirror 32 reflected back reference bundle 29 collinear superimposed.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird das Strahlenbündel 20 bzw. Meßbündel 28 auf den Krümmungsmittelpunkt 61 der Vorderseite 62 der Cornea 33 fokussiert. Die beiden Spiegel 23, 24 und die Lochblende 56 bewirken eine konfokale Filterung des Strahlenbündels 20, um die Kolinearität der Laserstrahlen im Strahlenbündel 20 sicherzustellen.In the described embodiment, the beam becomes 20 or Meßbündel 28 on the center of curvature 61 the front 62 the cornea 33 focused. The two mirrors 23 . 24 and the pinhole 56 cause confocal filtering of the beam 20 to the colinearity of the laser beams in the beam 20 sure.

Die optischen Längen des Meß- und Referenzarms 30, 31 sind so gewählt, daß die mittels des Strahlteilers 27 überlagerten Meßbündel 28 und Referenzbündel 29 miteinander interferieren, so daß Interferenzstrahlung 36 erzeugt wird (1). Die Intensität der Interferenzstrahlung 36 wird in dem Detektionsmodul 3 selektiv für jede der acht Wellenlängen gemessen.The optical lengths of the measuring and reference arm 30 . 31 are chosen so that the means of the beam splitter 27 superposed measuring bundle 28 and reference bundles 29 interfere with each other so that interference radiation 36 is produced ( 1 ). The intensity of the interference radiation 36 will be in the detection module 3 selectively measured for each of the eight wavelengths.

Dazu wird die Interferenzstrahlung 36 über einen Hohlspiegel 37 durch eine Blende 38 geführt. Der Hohlspiegel 37 und die Blende 38 dienen zur konfokalen Unterdrückung von unerwünschter Interferenzstrahlung, also Interferenzstrahlung, die nicht durch das an der Augenlinse 35 reflektierte Meßbündel 28 und am Endspiegel 32 reflektierte Referenzbündel 29 erzeugt wurde. Die so konfokal detektierte Interferenzstrahlung 36 wird an einem weiteren Hohlspiegel 39 reflektiert, der die Interferenzstrahlung 36 als paralleles Strahlenbündel auf ein Prisma 40 lenkt, das aufgrund seiner Dispersion die verschiedenen Wellenlängen im Interferenzstrahlenbündel unterschiedlich stark ablenkt.This is the interference radiation 36 via a concave mirror 37 through a panel 38 guided. The concave mirror 37 and the aperture 38 are used for confocal suppression of unwanted interference radiation, so interference radiation, not by the at the eye lens 35 reflected measuring beam 28 and at the end mirror 32 reflected reference bundles 29 was generated. The confocally detected interference radiation 36 is at another concave mirror 39 reflects the interference radiation 36 as a parallel beam on a prism 40 deflects that diverges due to its dispersion, the different wavelengths in the interference beam different degrees.

Die aus dem Prisma 40 austretende und wellenlängenabhängig aufgefächerte Interferenzstrahlung 36 trifft auf einen konkaven Fokussierspiegel 41, der die Interferenzstrahlung direkt oder über den Polygonspiegel 42 auf acht separate Detektoren 43, 44, 45, ... 50 lenkt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist vom Fokussierspiegel 41 bis hin zu den Detektoren 43–50 nur noch die jeweilige Strahlachse für jede der acht Wellenlängen eingezeichnet. Die so gemessenen Intensitätswerte sind ein Maß für die Phasenverschiebung zwischen dem Meßbündel 28 und dem Referenzbündel 29 und damit auch ein Maß für den Zuckerspiegel im Kammerwasser und werden dem Auswertemodul 4 zugeführt.The from the prism 40 emergent and wavelength-dependent fanned out interference radiation 36 meets a concave focusing mirror 41 that the interference radiation directly or through the polygon mirror 42 on eight separate detectors 43 . 44 . 45 , ... 50 directs. To simplify the illustration is from the focusing mirror 41 to the detectors 43 - 50 only the respective beam axis for each of the eight wavelengths drawn. The intensity values thus measured are a measure of the phase shift between the measuring beam 28 and the reference bundle 29 and thus also a measure of the sugar level in the aqueous humor and become the evaluation module 4 fed.

Aufgrund der stark unterschiedlichen Wellenlängen im Bereich von 405–1.300 nm im Meßbündel 28 ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Strahlengang im Auge A so vorgegeben, daß die unterschiedlichen Wellenlängen möglichst exakt dieselben geometrischen Wege im Auge A durchlaufen. Dies wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß das Meßbündel 28 auf den Krümmungsmittelpunkt 61 der Vorderseite 62 der Hornhaut 33 fokussiert ist. Dadurch treten alle Strahlen senkrecht durch die Vorderseite 61 der Hornhaut 33 und werden nicht gebrochen.Due to the very different wavelengths in the range of 405-1,300 nm in the measuring beam 28 in the apparatus according to the invention, the beam path in the eye A is predetermined such that the different wavelengths pass through the same geometric paths in the eye A as exactly as possible. This is achieved in the apparatus according to the invention characterized in that the measuring beam 28 on the center of curvature 61 the front 62 the cornea 33 is focused. As a result, all rays pass vertically through the front 61 the cornea 33 and will not be broken.

Da die Rückseite 63 der Hornhaut 33 nur einen geringfügig anderen Krümmungsmittelpunkt im Vergleich zum Krümmungsmittelpunkt 61 der Hornhautvorderseite 62 aufweist und die Brechzahlen zwischen der Hornhaut 33 und dem Kammerwasser 34 nur wenig abweichen, werden die Strahlen des Meßbündels 28 an der Rückseite 63 der Cornea 33 nur sehr wenig gebrochen.Because the back 63 the cornea 33 only a slightly different center of curvature compared to the center of curvature 61 the cornea front 62 has and the refractive indices between the cornea 33 and the aqueous humor 34 only slightly deviate become the rays of the Meßbündels 28 at the back 63 the cornea 33 only very little broken.

Somit laufen die Strahlen der unterschiedlichen Wellenlängen im Auge quasi exakt dieselben geometrischen Wege, so daß stets derselbe Bereich des Kammerwassers 34 durchlaufen wird.Thus, the rays of the different wavelengths in the eye run quasi exactly the same geometric paths, so that always the same area of the aqueous humor 34 is going through.

Das von der Augenlinse 35 reflektierte Meßbündel 28 wird in einer Fokusebene 64, deren Lage von der jeweiligen Wellenlänge der Strahlung abhängt, fokussiert.That of the eye lens 35 reflected measuring beam 28 becomes in a focal plane 64 whose position depends on the respective wavelength of the radiation focuses.

Wie in 2 durch die gestrichelten Linien 65 und 66 angedeutet ist, ist das Meßbündel 28 so erzeugt, daß ein mittlerer Aperturbereich A3 abgeschattet ist. Dies ist auch aus der Schnittdarstellung der Fokusebene 64 in 3 ersichtlich. Der Strahlquerschnitt des Meßbündels 28 ist im wesentlichen kreisförmig, wobei jedoch aufgrund des abgeschatteten mittleren Aperturbereiches A3 ein koaxialer kreisförmiger Mittenbereich 67 ausgespart ist, so daß durch diesen Bereich 67 keine Lichtstrahlen des Meßbündels 28 verlaufen. Der Strahlquerschnitt des Meßbündels 28 kann somit als im wesentlichen kreisringförmig bezeichnet werden. Der tatsächlich genutzte Aperturbereich des Meßbündels 28 ist in 2 durch die Doppelpfeile A1 und A2 angedeutet.As in 2 through the dashed lines 65 and 66 is indicated, is the Meßbündel 28 generated so that a central aperture area A3 is shadowed. This is also from the sectional view of the focal plane 64 in 3 seen. The beam cross section of the measuring beam 28 is substantially circular, but due to the shadowed central aperture region A3, a coaxial circular center region 67 is omitted, so that through this area 67 no light rays of the measuring beam 28 run. The beam cross section of the measuring beam 28 can thus be referred to as essentially annular. The actually used aperture range of the measuring beam 28 is in 2 indicated by the double arrows A1 and A2.

Wie den Darstellungen in 2 und 3 zu entnehmen ist, liegt der Fokus 68 des reflektierten Meßbündels 28 im mittleren bzw. freien Aperturbereich A3 des einfallenden Meßbündels. Der mittlere Aperturbereich A3 ist frei von den unerwünschten Reflexionen des einfallenden Meßbündels 28 an der Hornhautvorderseite 62, da aufgrund des senkrechten Einfalls des Meßbündels 28 das Meßbündel bei Reflexion an der Hornhautvorderseite 62 in sich zurückreflektiert wird. Dieser an der Hornhautvorderseite 62 in sich zurückreflektierte Anteil des Meßbündels ist ein unerwünschtes Störsignal, das jedoch nicht im mittleren Aperturbereich A3 auftritt. Nachdem dieses Störsignal bis zu hundert Mal starker sein kann als die Reflexion des Meßbündels 28 an der Linse 35, kann somit eine unerwünschte Überstrahlung des Meßsignals (beispielsweise im Fokus 68) vermieden werden. Insbesondere kann in Art einer Aperturteilung (nicht gezeigt) das Meßsignal (an der Linse 35 reflektiertes Meßbündel) von dem Störsignal (an der Hornhautvorderseite 62 reflektiertes Meßbündel) im Bereich der Fokusebene 64 getrennt werden. Falls in dem Strahlengang noch weitere abbildende Systeme sind, kann diese Art der Trennung natürlich auch in einer zur Fokusebene 64 konjugierten Ebene durchgeführt werden.As the representations in 2 and 3 can be seen, is the focus 68 of the reflected measuring beam 28 in the middle or free aperture area A3 of the incident measuring beam. The central aperture area A3 is free from the unwanted reflections of the incident measuring beam 28 on the front of the cornea 62 , because due to the vertical incidence of the Meßbündels 28 the Meßbündel when reflected on the front cornea 62 is reflected back in itself. This on the cornea front 62 reflected portion of the measuring beam is an unwanted interference signal, which does not occur in the central aperture region A3. After this interference signal can be up to a hundred times stronger than the reflection of the Meßbündels 28 at the lens 35 , thus, an undesirable over-radiation of the measuring signal (for example, in focus 68 ) be avoided. In particular, in the manner of an aperture (not shown), the measurement signal (at the lens 35 reflected Meßbündel) of the interference signal (on the cornea front 62 reflected measuring beam) in the region of the focal plane 64 be separated. If there are other imaging systems in the beam path, this type of separation can of course also be in one of the focal plane 64 be performed conjugated level.

Da die genaue Lage der Fokusebene 64 von der Wellenlänge der im reflektierten Meßbündel 28 enthaltenen Strahlung abhängt, kann erst eine wellenlängenabhängige räumliche Aufspaltung der Strahlung und dann für jede der einzelnen Wellenlängen die beschriebene Trennung zwischen der an der Linse 35 reflektierten Strahlung und der an der Hornhautvorderseite 62 reflektierten Strahlung durchgeführt werden. Zur wellenlängenabhängigen Aufspaltung kann ein dichroitisches Element, wie z. B. ein Gitter, eine Kombination dichroitischer Spiegel oder ein Prisma eingesetzt werden.Because the exact location of the focal plane 64 from the wavelength of the reflected beam 28 depends radiation, and then for each of the individual wavelengths described the separation between the at the lens 35 reflected radiation and on the cornea front 62 reflected radiation can be performed. To the waves Length-dependent splitting can be a dichroic element, such. As a grid, a combination dichroic mirror or a prism can be used.

Bei der Bestimmung der Dispersion des Kammerwassers wird die Weglängendifferenz der Strahlen des Meßbündels 28, die durch die Vorderkammer des Auges gehen, und der Strahlen des Referenzbündels 29, die durch den Referenzarm 31 verlaufen, gemessen. Durch die Brechung der Strahlen des Meßbündels beim Austritt aus der Hornhaut 33 entstehen chromatische Abweichungen. Um eine möglichst hohe Genauigkeit bei der Vermessung der Weglängendifferenzen zwischen Meß- und Referenzarm 30, 31 zu erreichen, können die im Meßarm 30 auftretenden chromatischen Fehler beim Referenzbündel im Referenzarm 31 dadurch reproduziert werden, daß der Endspiegel 32 in Form eines Referenzauges 60 ausgebildet wird, wie in 4 schematisch dargestellt ist.In determining the dispersion of the aqueous humor, the path length difference of the beams of the measuring beam becomes 28 passing through the anterior chamber of the eye and the rays of the reference bundle 29 passing through the reference arm 31 run, measured. By the refraction of the rays of the measuring bundle when exiting the cornea 33 arise chromatic aberrations. To achieve the highest possible accuracy when measuring the path length differences between the measuring and reference arm 30 . 31 to achieve that in the measuring arm 30 occurring chromatic errors in the reference beam in the reference arm 31 be reproduced by the end mirror 32 in the form of a reference eye 60 is trained as in 4 is shown schematically.

Dies ist für alle Wellenlängen des Meß- bzw. Referenzbündels 28, 29 z. B. dann möglich, wenn das Referenzauge 60 den optischen Eigenschaften des zu vermessenden Auges A entspricht. Praktisch wird dies z. B. dadurch gelöst, daß die optischen Eigenschaften des Referenzauges 60 entsprechend einem durchschnittlichen menschlichen Auge eingestellt werden. Die relevanten optischen Eigenschaften sind insbesondere der Krümmungsradius der Hornhaut, die Hornhautdicke, die Vorderkammertiefe, der Radius der Augenlinse und die Brechzahlen der durchlaufenen Medien.This is for all wavelengths of the measuring or reference beam 28 . 29 z. B. possible if the reference eye 60 the optical properties of the eye to be measured A corresponds. Practically this will z. B. in that the optical properties of the reference eye 60 be set according to an average human eye. The relevant optical properties are, in particular, the radius of curvature of the cornea, the corneal thickness, the anterior chamber depth, the radius of the lens of the eye and the refractive indices of the media passed through.

In 4 ist schematisch ein Referenzauge 60 gezeigt, das eine Referenzhornhaut 69, eine Referenzlinse 70 sowie eine Referenzvorderkammer 71 aufweist, die mit einem Medium gefüllt ist, dessen Brechzahl möglichst der Brechzahl des Kammerwassers 34 der Vorderkammer des zu vermessenden Auges A entspricht. Ferner ist das Referenzauge 60 so ausgebildet, daß die Länge RL der Referenzvorderkammer 71 veränderbar ist. Auch ist die Länge des Referenzarmes 31 sowie die Länge des Meßarmes 30 einstellbar. Des weiteren kann die Referenzhornhaut 69 in ihrer Krümmung verändert oder gegen anders gekrümmte und/oder eine andere Dicke aufweisende Referenzhornhäute ausgetauscht werden. Dadurch können natürliche Toleranzen verschiedener menschlicher Augen sehr gut kompensiert werden.In 4 is schematically a reference eye 60 shown that a reference cornea 69 , a reference lens 70 and a reference front chamber 71 having, which is filled with a medium whose refractive index, if possible, the refractive index of the aqueous humor 34 the anterior chamber of the eye A to be measured corresponds. Furthermore, the reference eye 60 formed so that the length RL of the reference front chamber 71 is changeable. Also, the length of the reference arm 31 as well as the length of the measuring arm 30 adjustable. Furthermore, the reference cornea 69 changed in their curvature or exchanged for differently curved and / or another thickness having reference corneas. As a result, natural tolerances of various human eyes can be compensated very well.

Der Strahlteiler 27 kann als dünne transparente Platte mit optionaler Teilverspiegelung ausgebildet sein. Die Dicke der Platte liegt bevorzugt im Bereich zwischen 2 μm und 1 mm und kann z. B. als Pellikel oder dünne Glasplatte ausgebildet sein.The beam splitter 27 may be formed as a thin transparent plate with optional partial mirroring. The thickness of the plate is preferably in the range between 2 microns and 1 mm and z. B. be formed as a pellicle or thin glass plate.

Um die Dispersion des Strahlteilers 27 zu kompensieren, kann im Referenzarm 31 eine Dispersionskompensationsplatte 72 angeordnet sein, die lediglich in 4 gestrichelt eingezeichnet ist. Die Dispersionskompensationsplatte 72 ist bis auf die Tatsache, daß sie unverspiegelt ist, baugleich zum Strahlteiler 27.To the dispersion of the beam splitter 27 Compensate can be in the reference arm 31 a dispersion compensation plate 72 be arranged only in 4 indicated by dashed lines. The dispersion compensation plate 72 is identical except for the fact that it is mirrored, identical to the beam splitter 27 ,

Die Dispersionskompensationsplatte 72 und der Strahlteiler 27 werden möglichst dünn ausgebildet, damit bei Temperaturunterschieden zwischen der Dispersionskompensationsplatte 72 und dem Strahlteiler 27 auftretende Dispersionsunterschiede möglichst gering sind. Auf der anderen Seite wird die Dicke der Dispersionskompensationsplatte 72 und des Strahlteilers 27 so gewählt, daß die an der Vorder- und Rückseite reflektierten Strahlenbündel aufgrund ihres Querversatzes konfokal unterdrückt werden können. Dies ist mit Dicken im Bereich von 2 μm bis 1 mm gut zu erreichen.The dispersion compensation plate 72 and the beam splitter 27 are formed as thin as possible, so that at temperature differences between the dispersion compensation plate 72 and the beam splitter 27 occurring dispersion differences are as small as possible. On the other hand, the thickness of the dispersion compensation plate 72 and the beam splitter 27 chosen so that the reflected at the front and back beams can be confocally suppressed due to their transverse offset. This is easy to achieve with thicknesses in the range of 2 μm to 1 mm.

Die Vorrichtung kann ferner eine Temperiereinrichtung 73 aufweisen, die in 4 schematisch dargestellt ist. Die Temperiereinrichtung 73 ist so ausgebildet, daß sie das Referenzauge 60 auf der Temperatur des zu vermessenden Auges A halt.The device may further comprise a tempering device 73 have, in 4 is shown schematically. The tempering device 73 is designed to be the reference eye 60 on the temperature of the eye to be measured A halt.

Zusätzlich zu den gemessenen Intensitätswerten der erzeugten Interferenzstrahlung 36 werden dem Auswertemodul 4 noch die Intensitäten und genauen Wellenlängen der Laserstrahlen der acht Laserdioden 5–12 zugeführt (also der in das Interferometermodul 2 eingekoppelten Laserstrahlung), die wie folgt gemessen werden.In addition to the measured intensity values of the generated interference radiation 36 become the evaluation module 4 nor the intensities and precise wavelengths of the laser beams of the eight laser diodes 5 - 12 supplied (ie the in the interferometer module 2 coupled laser radiation), which are measured as follows.

Die von den Laserdioden 5–12 erzeugte Laserstrahlung ist linear polarisiert und wird durch einen Polarisator 21 (hier ein Rochon-Prisma oder ein Wollastonprisma) geführt, aus dem das Strahlenbündel linear polarisiert austritt und dann durch ein achromatisches λ/4-Element 22 (hier z. B. ein Fresnelrhombus oder ein K-Prisma) läuft, das die Polarisation in zirkulare Polarisation umwandelt. Das Strahlenbündel 20 mit zirkularer Polarisation wird über die beiden konkaven Umlenkspiegel 23 und 24 auf eine Hohlraumresonatoreinheit 25 gelenkt.The of the laser diodes 5 - 12 generated laser radiation is linearly polarized and is transmitted through a polarizer 21 (here a Rochon prism or a Wollaston prism) out of which the beam emerges linearly polarized and then through an achromatic λ / 4 element 22 (here, for example, a Fresnel rhombus or a K prism) runs, which converts the polarization into circular polarization. The ray bundle 20 with circular polarization is via the two concave deflection mirror 23 and 24 on a cavity resonator unit 25 directed.

Wie in der vergrößerten Querschnittsdarstellung in 5 ersichtlich ist, wird ein Hohlraum zwischen einem vorderen und hinteren Glaselement 51, 52 gebildet, der durch Abstandselemente 53 und 54, die ebenfalls aus Glas hergestellt sind, nach außen abgedichtet ist. Die Elemente 52 bis 54 sind alle aus einem speziellen Glas hergestellt, das eine äußerst geringe Ausdehnung bei Temperaturänderungen aufweist. Die einander zugewandten Seiten des vorderen und hinteren Glaselements 51 und 52 sind parallel zueinander ausgerichtet und weisen eine Reflektivität von ungefähr 4% auf.As in the enlarged cross-sectional view in FIG 5 it can be seen, a cavity between a front and rear glass element 51 . 52 formed by spacers 53 and 54 , which are also made of glass, sealed to the outside. The Elements 52 to 54 are all made of a special glass that has a very low expansion with temperature changes. The facing sides of the front and rear glass element 51 and 52 are aligned parallel to each other and have a reflectivity of about 4%.

Wie in 5 angedeutet ist, wird daher an diesen beiden Seiten jeweils ein gewisser Teil des Strahlenbündels 20 in sich zurückreflektiert. Die zurückreflektierten Anteile interferieren miteinander und werden über die Spiegel 24 und 23 zur λ/4-Einheit 22 geführt wird, die die zirkulare Polarisation dieser Strahlung in lineare Polarisation umwandelt, wobei die Polarisationsrichtung um 90° gegenüber der Polarisationsrichtung des vom Polarisator 21 zur λ/4-Einheit 22 kommenden Strahlenbündels 20 gedreht ist. Aufgrund dieser gedrehten linearen Polarisation lenkt der Polarisator 21 das zurückreflektierte Licht nach unten ab, wie in der Seitenansicht von 6 schematisch dargestellt ist. Das zurückreflektierte Licht trifft daher nicht auf die Laserdiode 5, sondern auf den unterhalb der Laserdiode 5 angeordneten Detektor 55, der die Intensität der zurückreflektierten Strahlung mißt.As in 5 is indicated, therefore, on both sides in each case a certain part of the beam 20 reflected back in itself. The reflected portions interfere with each other and become mirrored 24 and 23 to the λ / 4 unit 22 which converts the circular polarization of this radiation into linear polarization, the polarization direction being 90 ° relative to the polarization direction of the polarizer 21 to the λ / 4 unit 22 coming bundle of rays 20 is turned. Due to this rotated linear polarization, the polarizer deflects 21 the reflected back light down, as in the side view of 6 is shown schematically. The reflected back light therefore does not strike the laser diode 5 but on the below the laser diode 5 arranged detector 55 which measures the intensity of the back-reflected radiation.

Bei der Ausführungsform von 1 ist unterhalb jeder Laserdiode 5 bis 12 ein Detektor 55 angeordnet, so daß aufgrund der diochroitischen Teiler 13 bis 19 für jede Wellenlänge selektiv die Intensität der zurückreflektierten Strahlung gemessen werden kann. Aus der gemessenen Intensität kann für jede Laserdiode 5–12 die Wellenlänge der Laserstrahlung im Strahlenbündel 20, das in das Interferometermodul 2 eingekoppelt wird, berechnet werden. Dazu werden natürlich die Meßwerte der Detektoren 55 dem Auswertemodul 4 über nicht eingezeichnete Leitungen zugeführt.In the embodiment of 1 is below each laser diode 5 to 12 a detector 55 arranged so that due to the diochroitic divider 13 to 19 For each wavelength, the intensity of the back-reflected radiation can be measured selectively. From the measured intensity can for each laser diode 5 - 12 the wavelength of the laser radiation in the beam 20 that enters the interferometer module 2 is to be calculated. Of course, the measured values of the detectors become this 55 the evaluation module 4 supplied via lines not drawn.

Da der Abstand der einander zugewandten Seiten der Glaselemente 51 und 52 bekannt ist, kann aus der gemessenen Intensität die tatsächliche Wellenlänge der jeweiligen Laserstrahlung berechnet werden. Die Genauigkeit der Messung der tatsächlichen Wellenlänge hängt von der Genauigkeit ab, mit der der Abstand der beiden zueinander gewandten Seiten der Glaselemente 51 und 52 bekannt ist. Da die Glaselemente eine äußerst geringe Wärmeausdehnung aufweisen und die Hohlraumresonatoreinheit 25 noch bevorzugt auf konstanter Temperatur gehalten werden kann, um Temperaturänderungen im eingeschlossenen Hohlraum zu vermeiden, ist der Abstand der beiden Seiten mit einer Genauigkeit 1 × 10^–6 Somit können auch die Wellenlängen mit dieser Genauigkeit gemessen werden, so daß selbst schnelle zeitliche Schwankungen der Wellenlängen synchron zur Messung der lnterferenzsignale im Detektormodul 3 gemessen werden können.As the distance between the facing sides of the glass elements 51 and 52 is known, the actual wavelength of the respective laser radiation can be calculated from the measured intensity. The accuracy of the measurement of the actual wavelength depends on the accuracy with which the distance of the two mutually facing sides of the glass elements 51 and 52 is known. Since the glass elements have an extremely low thermal expansion and the cavity resonator unit 25 still preferably can be kept at a constant temperature to avoid temperature changes in the enclosed cavity, the distance of the two sides with an accuracy of 1 × 10 ^-6 Thus, the wavelengths can be measured with this accuracy, so that even rapid temporal variations of the wavelengths synchronous to the measurement of the interference signals in the detector module 3 can be measured.

Die einander abgewandten Seiten des vorderen und hinteren Glaselementes 51, 52 sind gegenüber den einander zugewandten Seiten so geneigt, daß die an den einander abgewandten Seiten reflektierte Strahlung nicht in den Detektor 55 gelangt (sie wird zum größten Teil schon durch die Blende 56 abgehalten), so daß diese Strahlung die Messung der Intensität der an den einander zugewandten Seiten der Glaselemente 51, 52 reflektierten Strahlung nicht beeinflußt.The opposite sides of the front and rear glass element 51 . 52 are inclined relative to the mutually facing sides so that the radiation reflected on the sides facing away from each other is not in the detector 55 passes (it is for the most part already through the aperture 56 held), so that this radiation, the measurement of the intensity of the mutually facing sides of the glass elements 51 . 52 reflected radiation is not affected.

Mit der beschriebenen Vorrichtung ist es somit möglich, die Intensität und Wellenlänge der einzelnen Laserstrahlen der Laserdioden 5–12 äußerst genau zu messen und ferner die Intensität der Interferenzstrahlung 36 für die verschiedenen Wellenlängen gleichzeitig zu messen.With the device described, it is thus possible, the intensity and wavelength of the individual laser beams of the laser diodes 5 - 12 to measure extremely accurately and also the intensity of the interference radiation 36 for the different wavelengths at the same time.

Mit diesen Meßwerten und der Kenntnis der Länge L der Vorderkammer, die vom Meßbündel 28 durchlaufen wird, kann man Brechzahldifferenzwerte Δn(λ) = n(λ) – n(λ₀) aus folgender Formel berechnen:

wobei l(λ) die gemessene Intensität der Interferenzstrahlung ist, l₀(λ) die Intensität der entsprechenden Wellenlänge im einfallenden Strahlenbündel 20 und n(λ) die wellenlängenabhängige Brechzahl des Kammerwassers ist. Δn(λ) kann als relative Dispersion des Kammerwassers bezogen auf eine Referenzwellenlänge λ₀ bezeichnet werden. Aufgrund der Tatsache, daß hier nur die Brechzahldifferenzwerte bestimmt werden, müssen die Parameter, die zwar die Phase verändern, aber nicht von der Wellenlänge abhängen, nicht bekannt sein, da diese Parameter sich bei der Differenzbildung gegenseitig aufheben. Da die Messung für alle Wellenlängen gleichzeitig durchgeführt wird, haben selbst zeitliche Schwankungen einzelner Parameter, die z. B. durch den Pulsschlag und kaum zu vermeidende Augenbewegungen bedingt sind, keinen Einfluß auf die Meßgenauigkeit. Dies vereinfacht die Messung deutlich.With these measurements and the knowledge of the length L of the anterior chamber, that of the Meßbündel 28 one can calculate refractive index difference values Δn (λ) = n (λ) -n (λ ₀ ) from the following formula:

where l (λ) is the measured intensity of the interference radiation, I ₀ (λ) is the intensity of the corresponding wavelength in the incident beam 20 and n (λ) is the wavelength-dependent refractive index of the aqueous humor. Δn (λ) can be referred to as a relative dispersion of the aqueous humor with respect to a reference wavelength λ ₀ . Due to the fact that only the refractive index difference values are determined here, the parameters which change the phase but do not depend on the wavelength need not be known, since these parameters cancel each other out during the subtraction. Since the measurement is carried out simultaneously for all wavelengths, even temporal fluctuations of individual parameters, z. B. are caused by the pulse and hardly avoidable eye movements, no effect on the accuracy. This simplifies the measurement significantly.

Ferner ist für verschiedene im Kammerwasser enthaltene Stoffe, deren Konzentration schwanken kann und die die Brechzahl des Kammerwassers dabei ändern, die relative Dispersion Δn_Stoff(k, λ) = n_Stoff(k, λ) – n_Stoff(k, λ₀) in Abhängigkeit der Stoffkonzentration k und relativ zur Bezugswellenlänge λ₀ bekannt. In 5 ist die relative Dispersion für fünf Kammerwasserbestandteile für jeweils die angegebene Konzentration dargestellt. Dabei ist entlang der x-Achse 1 / Wellenlängendifferenz aufgetragen und entlang der y-Achse in rad die relative Dispersion mal 2πL' / λ (im folgenden auch als relative Dispersionsphase bezeichnet). L' ist eine bekannte Länge, die aufgrund der nachfolgend beschriebenen Messung zur Gewinnung der gezeigten relativen Dispersion zu berücksichtigen ist. Wie in 5 ersichtlich ist, treffen sich alle Kurven im Punkt P1, der der relativen Dispersion für λ = λ₀ entspricht, wobei hier λ₀ = 405 nm. Die maximale Wellenlängendifferenz beträgt 895 nm (Punkt P2).Furthermore, for various substances contained in the aqueous humor whose concentration varies can and which change the refractive index of the aqueous humor thereby, the relative dispersion .DELTA.n _substance (k, λ) = n _substance (k, λ) - n _substance (k, λ ₀ ) depending on the substance concentration k and relative to the reference wavelength λ ₀ known. In 5 the relative dispersion for five aqueous humor components is shown for each of the indicated concentrations. In this case, 1 / wavelength difference is plotted along the x-axis and along the y-axis in rad the relative dispersion times 2πL '/ λ (hereinafter also referred to as the relative dispersion phase). L 'is a known length to be considered for obtaining the relative dispersion shown, due to the measurement described below. As in 5 As can be seen, all the curves meet at point P1, which corresponds to the relative dispersion for λ = λ ₀ , in which case λ ₀ = 405 nm. The maximum wavelength difference is 895 nm (point P2).

Die Meßwerte wurden dadurch gewonnen, daß in einer Interferometeranordnung nach Michelson in beiden Armen jeweils eine mit Wasser gefüllte Cuvette mit einer Dicke L' von 5 mm angeordnet war. Eine der beiden Cuvetten wurde z. B. NaCl zugegeben, bis eine Konzentration von 6,5 g/l erreicht wurde. Dann wurde für die angegebenen Wellenlängendifferenzen die Phasenänderungen gemessen. Nachdem in dem hier relevanten Konzentrationsbereich die relative Dispersionsphase direkt proportional zur Konzentration ist, ist daher nach Messung für eine Konzentration die relative Dispersionsphase für NaCl als Funktion der Stoffkonzentration und der Wellenlänge λ in Bezug zur Referenzwellenlänge λ₀ bekannt. Die gleiche Bestimmung der relativen Dispersion wird einzeln für jeden der restlichen Stoffe durchgeführt, wobei hier zur Vereinfachung der Darstellung die relative Dispersion für Alkohol nicht eingezeichnet ist, da sie qualitativ ähnlich zur relativen Dispersion von NaCl ist, aber deutlich größere absolute Werte für die Dispersionsphase aufweist. Bevorzugt wird die Bestimmung der relativen Dispersion mit den gleichen Wellenlängen durchgeführt, die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.The measured values were obtained by arranging in each case a water-filled cuvette with a thickness L 'of 5 mm in a Michelson interferometer arrangement in both arms. One of the two cuvettes was z. B. NaCl was added until a concentration of 6.5 g / l was reached. Then the phase changes were measured for the specified wavelength differences. After the relative dispersion phase is directly proportional to the concentration in the relevant concentration range, the relative dispersion phase for NaCl as a function of the substance concentration and the wavelength λ in relation to the reference wavelength λ ₀ is therefore known after measurement for a concentration. The same determination of relative dispersion is made individually for each of the remaining materials, the relative dispersion for alcohol not being shown here for ease of illustration since it is qualitatively similar to the relative dispersion of NaCl but has significantly larger absolute values for the dispersion phase , Preferably, the determination of the relative dispersion is carried out with the same wavelengths used in the device according to the invention.

Wie 7 zu entnehmen ist, ist ferner eine relative Dispersion für reines Wasser (H₂O), also Wasser ohne eines der Kammerwasserbestandteile, eingezeichnet. Diese relative Dispersion ist nicht abhängig von einer Konzentration, sondern von der Länge der durchlaufenden Wasserstrecke. In 7 ist die relative Dispersionsphase für Wasser für eine Länge von 40 μm eingezeichnet. Diese relative Referenzdispersionsphase wurde dadurch ermittelt, daß in einer Interferometeranordnung nach Michelson in beiden Armen jeweils eine mit Wasser gefüllte Cuvette angeordnet war, wobei eine erste Cuvette 5 mm (= L') dick war und die zweite Cuvette um 40 μm dicker war als die erste Cuvette. Damit ist es möglich, den Einfluß der Vorderkammerlänge zu berücksichtigen, da die relative Dispersion von Wasser direkt proportional zur Wasserlänge ist. Sofern hier von der Konzentration eines Stoffes gesprochen wird, ist bei Wasser stets die zu durchlaufende Wasserstrecke gemeint.As 7 can be seen, a relative dispersion for pure water (H ₂ O), ie water without one of the aqueous humor components, is also drawn. This relative dispersion is not dependent on a concentration, but on the length of the passing waterway. In 7 the relative dispersion phase for water is shown for a length of 40 μm. This relative reference dispersion phase was determined by arranging in each case a water-filled cuvette in a Michelson interferometer arrangement, a first cuvette being 5 mm (= L ') thick and the second cuvette being 40 μm thicker than the first cuvette cuvette. This makes it possible to consider the influence of the anterior chamber length, since the relative dispersion of water is directly proportional to the water length. As far as the concentration of a substance is mentioned here, the water to be traversed is always meant for water.

Zur Ermittlung der Zuckerkonzentration führt das Auswertemodul 4 eine lineare Superposition mit den bekannten relativen Dispersionen sechs einzelnen Stoffe (7) mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter sowie der relativen Dispersion von Wasser mit der Wasserlänge als Parameter so durch, daß die daraus sich ergebende relative Gesamtdispersion die ermittelten Werte der relativen Dispersion (gemäß Formel 1) als Funktionswerte aufweist. Die sich dabei ergebenden Parameter entsprechen dann den Konzentrationen der Stoffe im Kammerwasser (bzw. bei Wasser entspricht der Parameterwert der Wasserstrecke).The evaluation module leads to the determination of the sugar concentration 4 a linear superposition with the known relative dispersions of six individual substances ( 7 ) with the concentration of the individual substances as parameters and the relative dispersion of water with the water length as a parameter such that the resulting relative total dispersion has the determined values of the relative dispersion (according to formula 1) as functional values. The resulting parameters then correspond to the concentrations of the substances in the aqueous humor (or, in the case of water, the parameter value of the water segment corresponds to).

Anders gesagt, wird ein lineares Gleichungssystem mit m Gleichungen und m Unbekannten aufgestellt, das analytisch gelöst werden kann. Es ist somit möglich, z. B. die Glukosekonzentration im Kammerwasser durch eine einzige, schnelle Messung genau zu bestimmen. Wenn zur gleichen Zeit die Zuckerkonzentration im Blut der Person mit einem bekannten invasiven Verfahren ermittelt wird, kann man daraus für die Person z. B. den Umrechnungsfaktor bestimmen, um von der Glucosekonzentration im Kammerwasser auf die Glucosekonzentration im Blut umzurechnen. Dieser Umrechnungsfaktor kann z. B. im Auswertemodul 4 abgespeichert werden und kann in Zukunft benutzt werden, um die Glucosekonzentration im Blut nicht-invasiv für diese Person mit dem beschriebenen Verfahren und/oder der beschriebenen Vorrichtung zu bestimmen.In other words, a linear equation system with m equations and m unknowns is set up, which can be solved analytically. It is thus possible, for. For example, to accurately determine the glucose concentration in the aqueous humor by a single, rapid measurement. If at the same time the sugar concentration in the blood of the person is determined by a known invasive method, it can be determined for the person z. B. determine the conversion factor to convert from the glucose concentration in the aqueous humor to the glucose concentration in the blood. This conversion factor can z. B. in the evaluation module 4 and can be used in the future to noninvasively determine the blood glucose concentration for that individual with the described method and / or apparatus.

Bei der oben angegebenen Formel 1 für die relative Dispersion des Kammerwassers wurde die Kenntnis der Länge L der Vorderkammer des Auges A vorausgesetzt. Nachdem jedoch, wie oben beschrieben wurde, auch die relative Dispersionsphase von Wasser bei der rechnerischen Ermittlung der Zuckerkonzentration berücksichtigt wird, langt eine ungefähre Kenntnis (z. B. ±10%) der Länge L. Der Fehler von z. B. ±10% wird bei der rechnerischen Ermittlung durch die Berücksichtigung der relativen Dispersionsphase von Wasser kompensiert. Dies ist insofern vorteilhaft, da somit die Länge L zum Zeitpunkt der Messung äußerst genau bestimmt werden kann. Würde man die relative Dispersion von Wasser nicht berücksichtigen, müßte man die Länge L mit äußerst hoher Genauigkeit zum Meßzeitpunkt kennen. Da jedoch schon durch den Pulsschlag der Person während der Messung eine zu berücksichtigende Änderung der Länge L auftritt, müßte man zum Meßzeitpunkt auch die Länge L mit einer weiteren Vorrichtung äußerst exakt messen, was kaum möglicht ist, und wenn ja, dann nur mit sehr großem Aufwand. Daher wird hier bevorzugt der beschriebene Weg gewählt, bei dem man die Länge L der Vorderkammer mit einer Genauigkeit von z. B. ±10% bestimmt und während der rechnerischen Bestimmung als einen Stoff die relative Dispersion von Wasser berücksichtigt.In the above formula 1 for the relative dispersion of the aqueous humor, the knowledge of the length L of the anterior chamber of the eye A was assumed. However, as discussed above, considering also the relative dispersion phase of water in the computational determination of sugar concentration, an approximate knowledge (e.g., ± 10%) of length L is obtained. B. ± 10% is compensated in the computational determination by taking into account the relative dispersion phase of water. This is advantageous in that therefore the length L at the time of measurement can be determined extremely accurately. If one did not consider the relative dispersion of water, one would have to know the length L with extremely high accuracy at the time of measurement. However, since even by the pulse of the person during the measurement to be considered a change in the length L occurs, one would have to measure at the time of measurement and the length L with a further device extremely accurate, which is hardly possible, and if so, then only with great effort. Therefore, the described path is preferably chosen here, in which one the length L of the anterior chamber with an accuracy of z. B. ± 10% determined and considered during the arithmetic determination as a substance, the relative dispersion of water.

Die Länge L kann beispielsweise mit bekannten Meßgeräten vorab gemessen werden. Dabei reicht in der Regel für ein Auge und eine Person eine einzige Bestimmung, da die Länge L der Vorderkammer mit der gewünschten Genauigkeit von z. B. ±10% als im wesentlichen konstanter Wert für eine Person anzusehen ist. Die Vorderkammerlänge liegt üblicherweise im Bereich von 1,5 bis 6 mm.The Length L can be measured in advance, for example, with known measuring devices. This is usually enough for an eye and a person a single determination, since the length L of the Anterior chamber with the desired Accuracy of z. Eg ± 10% is to be regarded as a substantially constant value for a person. The Anterior chamber length is usually in the range of 1.5 to 6 mm.

Ferner kann die Länge L auch direkt aus den ermittelten Brechzahldifferenzwerten abgeleitet werden. Dabei wird angenommen, daß nur die Länge der Vorderkammer (und somit die von der Laserstrahlung durchlaufene Länge im Kammerwasser) die gemessenen relativen Dispersionswerte bzw. die gemessene Phase bestimmt. Es wird also der Einfluß der Stoffe auf die Phase vernachlässigt, was hier deshalb möglich ist, da der absolute Einfluß der Stoffe auf die Phase ca. 10% beträgt und die Zuckerkonzentration auch nur mit einer Genauigkeit von 10% ermittelt werden soll. Zur Berechnung der Länge der Vorderkammer wird von der relativen Dispersionsphase von Wasser als Funktion der durchlaufenden Länge im Wasser ausgegangen. Das Auswertemodul 4 kann durch Variation der Länge L (in Formel 1) die relative Gesamtdispersion ermitteln, bei der die ermittelten Werte der relativen Dispersionsphase als Funktionswerte enthalten sind.Furthermore, the length L can also be derived directly from the determined refractive index difference values. It is assumed that only the length of the anterior chamber (and thus the length of the aqueous humor passed through the laser radiation) determines the measured relative dispersion values or the measured phase. Thus, the influence of the substances on the phase is neglected, which is possible here because the absolute influence of the substances on the phase is about 10% and the sugar concentration should also be determined only with an accuracy of 10%. To calculate the length of the anterior chamber, one starts from the relative dispersion phase of water as a function of the passing length in the water. The evaluation module 4 can determine the relative total dispersion by varying the length L (in formula 1), in which the determined values of the relative dispersion phase are included as function values.

Ferner ist es möglich, zusätzlich zu der beschriebenen Messung sowohl an der Grenzfläche zwischen Kammerwasser 34 und der Augenlinse 35 als auch an der Grenzfläche zwischen der Hinterseite 63 der Cornea 33 und dem Kammerwasser 34 zu messen. Dies ist beispielsweise durch eine aktive kalibrierte Fokusverschiebung möglich. Damit kann einerseits direkt die Länge L gemessen werden. Andererseits kann durch Differenzbildung (der Meßwerte bei Reflexion an der Vorderseite der Augenlinse 35, wenn das Meßbündel 28 auf den Krümmungsmittelpunkt 61 der Hornhautvorderseite 62 fokussiert ist, einerseits und an der Rückseite 63 der Cornea 34 andererseits) der Einfluß der Dispersion der Cornea 34 auf die Dispersionsmessung bei Reflexion an der Vorderseite der Augenlinse 35 herausgerechnet werden.Further, it is possible, in addition to the measurement described, both at the interface between aqueous humor 34 and the eye lens 35 as well as at the interface between the back 63 the cornea 33 and the aqueous humor 34 to eat. This is possible, for example, with an active calibrated focus shift. Thus, on the one hand directly the length L can be measured. On the other hand, by subtraction (the measured values in reflection at the front of the eye lens 35 when the measuring beam 28 on the center of curvature 61 the cornea front 62 focused, on the one hand, and on the back 63 the cornea 34 on the other hand) the influence of the dispersion of the cornea 34 on the dispersion measurement on reflection at the front of the eye lens 35 be calculated out.

Bei der bisherigen Beschreibung wurde stets davon ausgegangen, daß das absolute Intensitätsmaximum (nullte Ordnung) gemessen wird. Es ist jedoch auch möglich, daß höhere Interferenzordnungen gemessen werden. Dies kann beispielsweise dadurch festgestellt werden, daß über eine gewisse Zeit gemessen wird. Da schon aufgrund der normalen Augenbewegungen und Dickenschwankungen der Vorderkammer (z. B. aufgrund des Pulsschlages) während der Messung eine Variation der Länge des Meßarms 30 des Interferometermoduls 2 auftritt, die zu einem Durchlaufen von mehreren Interferenzmaxima führt, wird mittels des Detektionsmoduls 3 bevorzugt laufend gemessen, so daß die Variationen in der Intensität auch erfaßt werden. Es kann daher beispielsweise durch einfaches Abzählen von der maximalen Intensität festgestellt werden, welche Interferenzordnung gerade gemessen wurde.In the previous description, it was always assumed that the absolute maximum intensity (zero order) is measured. However, it is also possible that higher interference orders are measured. This can be determined, for example, by measuring over a certain period of time. Because of the normal eye movements and thickness fluctuations of the anterior chamber (eg due to the pulse beat) during the measurement, a variation of the length of the measuring arm 30 of the interferometer module 2 occurs, which leads to a passage of several interference maxima, is detected by means of the detection module 3 preferably continuously measured, so that the variations in intensity are also detected. It can therefore be determined, for example, by simply counting the maximum intensity which interference order has just been measured.

Es hat sich ferner gezeigt, daß die lineare Superposition der bekannten relativen Dispersion der einzelnen Stoffe mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter nur für die in Frage kommenden Interferenzordnungen nacheinander durchgeführt werden muß. Eine falsch angenommene Interferenzordnung führt dann zu einer relativen Gesamtdispersion, deren Verlauf sich von der zu erwartenden relativen Gesamtdispersion schon qualitativ deutlich unterscheidet. Es läßt sich somit durch Durchprobieren der relevanten Interferenzordnungen leicht die richtige Interferenzordnung herausfinden.It has also shown that the linear superposition of the known relative dispersion of the individual Substances with the concentration of the individual substances as parameters only for the interference orders in question are carried out one after the other got to. A wrongly assumed interference order then leads to a relative Total dispersion whose course is different from the expected relative Overall dispersion already qualitatively different. It can be thus easily by testing the relevant interference orders find out the correct interference order.

Mit dem beschriebenen Verfahren kann die relative Dispersion zu einem ersten Zeitpunkt bestimmt werden. Wenn in der Folge nur Änderungen der Konzentration der Kammerwasserbestandteile in Bezug zur Konzentration zum ersten Zeitpunkt zu bestimmen sind, kann bei einer erneuten Messung die zum ersten Zeitpunkt bestimmte relative Dispersion abgezogen werden. Damit läßt sich sehr genau die Änderung relativ zum ersten Zeitpunkt messen, ohne die Dispersion der Cornea messen zu müssen, wenn diese Dispersion nicht in das Dispersionssignal des Kammerwassers eingehen soll.With the described method, the relative dispersion to a first time to be determined. If in the consequence only changes the concentration of aqueous humor components in relation to concentration can be determined at a first time Measurement deducted the first time certain relative dispersion become. This can be very exactly the change measure relative to the first time without the dispersion of the cornea to have to measure if this dispersion is not in the dispersion signal of the aqueous humor should go down.

Bei der Dispersionsmessung und der beschriebenen Fokussierung des Meßbündels 28 auf den Krümmungsmittelpunkt 61 der Hornhautvorderseite 62 kann bevorzugt ein passives Wandern des Fokus ausgenutzt werden, was beispielsweise allein aufgrund des Pulsschlages der Person, dessen Kammerwasserkonzentration gemessen werden soll, auftritt. Ferner kann die Fokussierung durch ein manuelles Heran- und Wegführen des Auges A zu bzw. vom Strahlteiler 27 bewirkt werden. Während des Wanderns des Fokus wird laufend die Intensität der Interferenzstrahlung wellenlängenabhängig gemessen, so daß auch laufend die Phase bestimmt werden kann. Dazu kann beispielsweise das Maximum und das Minimum der gemessenen Intensität für jede Wellenlänge ggf. durch Interpolation einer Einhüllenden, da sich die Amplitude aufgrund der Konfokalität und Kohärenz ändert, bestimmt werden. Jeder Meßwert der Detektoren 43 bis 50 wird dann auf die lokale Amplitude bezogen und daraus wird die Phase bestimmt.In the dispersion measurement and the described focusing of the Meßbündels 28 on the center of curvature 61 the cornea front 62 For example, a passive migration of the focus can be utilized, which occurs, for example, solely on the basis of the pulse beat of the person whose aqueous humor concentration is to be measured. Further, focusing may be accomplished by manually moving the eye A to and from the beam splitter 27 be effected. During the wandering of the focus, the intensity of the interference radiation is continuously measured as a function of wavelength, so that the phase can also be determined continuously. For this purpose, for example, the maximum and the minimum of the measured intensity for each wavelength, if necessary by interpolation of an envelope, since the amplitude due to confocality and Coherence changes, be determined. Each reading of the detectors 43 to 50 is then related to the local amplitude and from this the phase is determined.

Dieses beschriebene passive Wandern des Fokus kann natürlich auch bei der oben beschriebenen Referenzmessungen an der Grenzfläche zwischen Cornea und Kammerwasser sowie an der Grenzfläche zwischen Kammerwasser und Vorderseite der Augenlinse 35 durchgeführt werden.This described passive walking of the focus can of course also in the reference measurements described above at the interface between cornea and aqueous humor and at the interface between aqueous humor and the front of the eye lens 35 be performed.

Die bereits beschriebenen und im nachfolgenden noch beschriebenen Ausführungsformen und Weiterbildungen können beliebig untereinander kombiniert werden.The already described and described below in the embodiments and further education can can be combined with each other.

So ist es z. B. ferner möglich, in den Referenzarm einen Dispersions-Kompensationskörper einzubringen. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Festkörper bekannter Dicke und Dispersion, temperiertes Wasser bekannter Dicke und/oder Wasser bekannter Dicke mit Temperaturmessung handeln. Ferner ist es möglich, für jede Wellenlänge eine selektive Dispersionskompensation durchzuführen, dazu können beispielsweise dispersive Elemente in Form eines Gitters, eines Prismas und/oder eines Dichroids eingesetzt werden. So kann z. B. durch das dispersive Element eine Aufspaltung der Strahlverläufe für jede Wellenlänge erzeugt werden, so daß der Referenzarm in n Unterarme aufgeteilt wird. Jeder Unterarm weist einen Endspiegel auf, mit dem die Länge jedes Unterarms unabhängig von den Längen der restlichen Unterarme eingestellt werden kann. Somit kann eine ausgezeichnete Dispersionskompensation für jede Wellenlänge erreicht werden, was die Konzentrationsbestimmung erleichtert. Die bewirkte Kompensation der Dispersion wird bei der nachfolgenden rechnerischen Bestimmung der Zuckerkonzentration berücksichtigt. Die Dispersionskompensation ist hier von Vorteil, da der relativ große Anteil der erzeugten Phasenverschiebung, der durch das Kammerwasser bewirkt wird und keine Aussage über die Zuckerkonzentration liefert, fast vollständig kompensiert werden kann, wodurch die Meßgenauigkeit erhöht werden kann.So is it z. B. further possible, to introduce a dispersion compensation body into the reference arm. This may be, for example, a solid of known thickness and dispersion, tempered water of known thickness and / or water of known thickness to act with temperature measurement. Further, it is possible for each wavelength one For example, to perform selective dispersion compensation dispersive elements in the form of a grid, a prism and / or of a dichroic. So z. B. by the dispersive Element a splitting of the beam paths for each wavelength are generated so that the Reference arm is divided into n forearms. Each forearm points an end mirror that allows the length of each forearm to be independent of the lengths the remaining forearms can be adjusted. Thus, a achieved excellent dispersion compensation for each wavelength become what facilitates the concentration determination. The effected Compensation of the dispersion is in the following computational Determination of the sugar concentration taken into account. The dispersion compensation is advantageous here since the relatively large proportion of the phase shift produced, which is caused by the aqueous humor and no statement about the Sugar concentration provides, almost completely compensated, allowing the measuring accuracy elevated can be.

Bei der bisher in Verbindung mit 1 beschriebenen Ausführungsform werden mehrere (hier 8) separate Laserlichtquellen über die Hohlraumresonatoreinheit 25, die λ/4-Einheit 22, den Polarisator 21 und die Detektoren 55 genau vermessen bzw. referenziert. Dies hat u. a. den Vorteil, daß diese Lösung äußerst kostengünstig ist. Natürlich können auch stabilisierte Laser eingesetzt werden. In diesem Fall ist keine separate Messung der Wellenlänge und der Intensität notwendig. Jedoch sind die Kosten für eine solche Vorrichtung aufgrund der stabilisierten Laser deutlich höher im Vergleich zu der in 1 gezeigten Lösung.At the time in conjunction with 1 described embodiment, multiple (here 8) separate laser light sources via the cavity resonator unit 25 , the λ / 4 unit 22 , the polarizer 21 and the detectors 55 accurately measured or referenced. This has the advantage, among other things, that this solution is extremely cost-effective. Of course, stabilized lasers can also be used. In this case, no separate measurement of wavelength and intensity is necessary. However, due to the stabilized laser, the cost of such a device is significantly higher compared to that in FIG 1 shown solution.

Anstatt der einzelnen Laserlichtquellen 5 bis 12, die in Verbindung mit 1 beschrieben wurden, kann z. B. auch eine oder mehrere breitbandige Lichtquellen zur Erzeugung der gewünschten Laserstrahlung eingesetzt werden, die Laserstrahlung in einem oder mehreren Bändern abgibt bzw. abgeben. Aus diesem Band bzw. Bändern können dann die gewünschten Wellenlängen extrahiert werden (beispielsweise durch Filter, Gitter oder Prismen). Die extrahierten Wellenlängen können dann wiederum entweder stabilisiert oder referenziert (wie in Verbindung mit 1 beschrieben wurde) werden.Instead of the individual laser light sources 5 to 12 that in conjunction with 1 have been described, for. B. also one or more broadband light sources for generating the desired laser radiation can be used, the laser radiation in one or more bands emits or deliver. From this band or bands then the desired wavelengths can be extracted (for example by filters, grids or prisms). The extracted wavelengths can then either be stabilized or referenced (as in conjunction with FIG 1 has been described).

Zur Messung bzw. Referenzierung der Wellenlängen werden in 1 im wesentlichen die Elemente 21, 22 und 25 genutzt. Man kann jedoch die Elemente 21 und 22 weglassen, wenn die einander zugewandten Seiten der Glaselemente 51, 52 nicht mehr senkrecht zum einfallenden Strahlenbündel 20 ausgerichtet sind, sondern unter einem Winkel von ungleich 90°. Mit einem solchen Schrägstellen der Hohlraumresonatoreinheit 25 wird die gewünschte Strahlseparation erreicht, so daß die reflektierte Strahlung nicht mehr kolinear zum einfallenden Strahlenbündel 20 ist.For measuring or referencing the wavelengths are in 1 essentially the elements 21 . 22 and 25 used. One can, however, the elements 21 and 22 omit if the facing sides of the glass elements 51 . 52 no longer perpendicular to the incident beam 20 are aligned, but at an angle of not equal to 90 °. With such a tilting of the cavity resonator unit 25 the desired beam separation is achieved so that the reflected radiation is no longer colinear to the incident beam 20 is.

Bei der in 1 gezeigten Vorrichtung kann die Bestimmung der Zuckerkonzentration zum Beispiel wie folgt durchgeführt werden. Der Patient hält sein Auge A vor das Gerät in der in 1 gezeigten Position. Wenn das Gerät kompakt genug ist, kann der Patient auch das Gerät vor sein Auge halten. Das Auge wird mit dem Beleuchtungsstrahlenbündel 20 beleuchtet, wobei der Fokus aktiv oder passiv durch den Krümmungsmittelpunkt 61 der Hornhautvorderseite 62 wandert, und dabei alle Signale der Detektoren 43 bis 50 sowie 55 gemessen werden. Aus den Meßwerten ermittelt das Auswertemodul 4 die relative Dispersion für sieben Wellenlängendifferenzen. Unter Kenntnis der Länge L der Vorderkammer werden die bekannten relativen Dispersionen der einzelnen Stoffe (7) mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter sowie die relative Dispersion für Wasser mit der Wasserlänge als Parameter linear so kombiniert, daß die sich daraus ergebende relative Gesamtdispersion die ermittelten relativen Dispersionswerte (gemäß Formel 1) abdeckt. Der dabei ermittelte Koeffizient für Glucose ist ein Maß für die Glucosekonzentration im Kammerwasser.At the in 1 For example, determination of the sugar concentration can be performed as follows. The patient holds his eye A in front of the device in the 1 shown position. If the device is compact enough, the patient can also hold the device in front of his eye. The eye becomes with the illumination beam 20 illuminated, with the focus active or passive through the center of curvature 61 the cornea front 62 migrates, and thereby all the signals of the detectors 43 to 50 such as 55 be measured. The evaluation module determines from the measured values 4 the relative dispersion for seven wavelength differences. Knowing the length L of the anterior chamber, the known relative dispersions of the individual substances ( 7 ) is linearly combined with the concentration of the individual substances as parameters and the relative dispersion for water with the water length as parameters such that the resulting relative total dispersion covers the determined relative dispersion values (according to formula 1). The calculated coefficient for glucose is a measure of the glucose concentration in the aqueous humor.

Bei dem beschriebenen Vorgehen beeinflußt die Dispersion der Cornea 33 die gemessene Dispersion, da das Meßbündel 28 auch durch die Cornea 33 läuft. Um diesen Einfluß zu eliminieren, kann der Einfluß der Cornea dadurch gemessen werden, daß das Meßbündel 28 auf die Grenzfläche zwischen der Rückseite der Cornea 33 und dem Kammerwasser 34 fokussiert wird. Dabei kann auch in diesem Fall ein passives Wandern des Fokus des Meßbündels 28 durch diese Grenzfläche genutzt werden. Die so gemessene relative Dispersion der Cornea 33 wird von der gemessenen Dispersion bei Fokussierung auf den Krümmungsmittelpunkt 61 der Hornhautvorderseite 62 abgezogen, so daß eine Differenz-Dispersion vorliegt. Die lineare Überlagerung wird dann so durchgeführt, daß die Gesamtdispersion die Meßwerte der ermittelten Differenz-Dispersion aufweist. Damit wird eine höhere absolute Genauigkeit der Messung der Zuckerkonzentration erreicht.In the procedure described, the dispersion affects the cornea 33 the measured dispersion, since the measuring beam 28 also through the cornea 33 running. In order to eliminate this influence, the influence of Cornea be measured by that the Meßbündel 28 on the interface between the back of the cornea 33 and the aqueous humor 34 is focused. In this case, a passive migration of the focus of the measuring beam can also in this case 28 be used through this interface. The thus measured relative dispersion of the cornea 33 is from the measured dispersion when focused on the center of curvature 61 the cornea front 62 subtracted, so that there is a difference dispersion. The linear superposition is then carried out so that the total dispersion has the measured values of the difference dispersion determined. Thus, a higher absolute accuracy of the measurement of sugar concentration is achieved.

In 8 ist eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung gezeigt, die eine Abwandlung der Meßvorrichtung von 1 ist. Daher sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und zur Vermeidung von unnötigen Wiederholungen wird auf die entsprechende obige Beschreibung bezüglich dieser Elemente verwiesen.In 8th a further embodiment of the measuring device according to the invention is shown, which is a modification of the measuring device of 1 is. Therefore, like elements are designated by like reference numerals, and to avoid unnecessary repetition, reference is made to the corresponding description above regarding these elements.

Die Meßvorrichtung von 8 unterscheidet sich hinsichtlich des Strahlerzeugungsmoduls 1 von der Meßvorrichtung von 1 im wesentlichen nur dadurch, daß die Hohlraumresonatoreinheit 25 bei der Ausführungsform von 8 zwischen dem Teiler 19 und dem Polarisator 21 angeordnet ist. Ferner ist der Hohlraumresonator 25 so angeordnet, daß die einander zugewandten Seiten der Glaselemente 51 und 52 nicht mehr senkrecht zum einfallenden Strahlenbündel 20 ausgerichtet sind, wie in der vergrößerten Seitenansicht der Hohlraumresonatoreinheit 25 in 9 angedeutet ist. Zur Vereinfachung der Darstellung sind in 9 in gleicher Weise wie in 6 die Teiler 13 bis 19 nicht eingezeichnet und der Strahlenverlauf nur für eine Laserdiode (hier die Diode 5) und somit nur für eine Wellenlänge schematisch darstellt.The measuring device of 8th differs with respect to the beam generation module 1 from the measuring device of 1 essentially only in that the cavity resonator unit 25 in the embodiment of 8th between the divider 19 and the polarizer 21 is arranged. Further, the cavity resonator 25 arranged so that the mutually facing sides of the glass elements 51 and 52 no longer perpendicular to the incident beam 20 are aligned as in the enlarged side view of the cavity unit 25 in 9 is indicated. To simplify the illustration are in 9 in the same way as in 6 the dividers 13 to 19 not shown and the beam path only for a laser diode (here the diode 5 ) and thus schematically represents only one wavelength.

Durch die in 9 schematisch gezeigte Schrägstellung der Hohlraumresonatoreinheit 25 treffen die an den einander zugewandten Seiten des vorderen und hinteren Glaselementes 51 und 52 reflektierten und miteinander interferierenden Anteile des Strahlenbündels 20 auf den unterhalb der Diode 5 angeordneten Detektor 55. Nachdem unter jeder Laserdiode 5–12 ein solcher Detektor 55 angeordnet ist, kann in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform von 1 wegen der dichroitischen Teiler 13 bis 19 für jede Wellenlänge selektiv die Intensität der zurückreflektierten Strahlung gemessen werden. Aus dieser gemessenen Intensität kann wiederum die Wellenlänge der Laserstrahlung im Strahlenbündel 20, das in das Interferometermodul eingekoppelt wird, berechnet werden.By the in 9 schematically shown inclined position of the cavity resonator unit 25 meet at the facing sides of the front and rear glass element 51 and 52 reflected and interfering with each other portions of the beam 20 on the below the diode 5 arranged detector 55 , After taking under each laser diode 5 - 12 such a detector 55 can be arranged in the same way as in the embodiment of 1 because of the dichroic divider 13 to 19 For each wavelength, the intensity of the back-reflected radiation can be measured selectively. From this measured intensity, in turn, the wavelength of the laser radiation in the beam 20 , which is coupled into the interferometer module, can be calculated.

Das Strahlenbündel 20 bzw. der überwiegende Anteil des Strahlenbündels 20, für das die Intensität jeder Wellenlänge in der beschriebenen Weise gemessen wird, läuft über die Elemente 21, 22, die Spiegel 23, 24 und 26 sowie die Blende 56 zum Strahlteiler 27 des Interferometermoduls 2. Der Meßarm und Referenzarm 30, 31 des Interferometermoduls 2 sind gleich aufgebaut wie bei der Ausführungsform von 1. Jedoch wird bei der Meßanordnung von 6 die Interferenzstrahlung detektiert, die vom Strahlteiler 27 zum Umlenkspiegel 26 läuft, die also durch Überlagerung des am Strahlteiler 27 zum Spiegel 26 hin reflektierten Meßbündels 28 mit dem am Strahlteiler 27 transmittierten Referenzbündel 29 erzeugt wird. Die Ausbreitungsrichtung der Interferenzstrahlung ist durch den Pfeil P3 angedeutet.The ray bundle 20 or the majority of the beam 20 , for which the intensity of each wavelength is measured in the manner described, passes over the elements 21 . 22 , the mirror 23 . 24 and 26 as well as the aperture 56 to the beam splitter 27 of the interferometer module 2 , The measuring arm and reference arm 30 . 31 of the interferometer module 2 are the same structure as in the embodiment of 1 , However, in the measuring arrangement of 6 the interference radiation detected by the beam splitter 27 to the deflection mirror 26 running, that is by superposition of the beam splitter 27 to the mirror 26 towards reflected Meßbündels 28 with the at the beam splitter 27 transmitted reference bundle 29 is produced. The propagation direction of the interference radiation is indicated by the arrow P3.

Die Interferenzstrahlung ist zirkular polarisiert, da auch das in der Interferometermodul 2 eingekoppelte Strahlenbündel zirkular polarisiert ist aufgrund des Polarisators 21 und des achromatischen λ/4-Elementes 22, durch das das Strahlenbündel 20 vor der Einkopplung in das Interferometermodul 2 läuft.The interference radiation is circularly polarized, as is the case in the interferometer module 2 coupled-in beam is circularly polarized due to the polarizer 21 and the achromatic λ / 4 element 22 through which the beam of light 20 before coupling into the interferometer module 2 running.

Die Interferenzstrahlung, die nun in entgegengesetzter Richtung zur Richtung des Strahlenbündels 20 im Strahlerzeugungsmodul 1 läuft, wird an den Spiegeln 26, 24 umgelenkt, durchläuft die Blende 56 zwischen den Spiegeln 24 und 23 und trifft dann über den Spiegel 23 auf das λ/4-Element 22. Nach Durchlaufen des Elementes 22 ist die zirkulare Polarisation der Interferenzstrahlung in eine lineare Polarisation umgewandelt, wobei jedoch die Polarisationsrichtung um 90° gegenüber der Polarisationsrichtung des vom Polarisator 21 zur λ/4-Einheit 22 kommenden Strahlenbündels 20 gedreht ist. Aufgrund dieser Drehung der linearen Polarisationsrichtung erfolgt in dem Polarisator 21 eine Ablenkung nach unten (7), die hier so gewählt ist, daß die Interferenzstrahlung möglichst senkrecht auf die einander zugewandten Seiten der Glaselemente 51 und 52 trifft. Die Interferenzstrahlung durchläuft somit die Hohlraumresonatoreinheit 25 und trifft dann auf einen Detektor 43, der unterhalb des Detektors 55 angeordnet ist. Nachdem unter jeder Laserdiode 5–12 jeweils ein Detektor 55 zur Messung der Intensität der zugeführten Laserstrahlung und ein Detektor 43–50 zu Messung der Intensität der Interferenzstrahlung der entsprechenden Wellenlänge angeordnet ist, kann somit für jede der acht Wellenlängen die Intensität im Strahlenbündel und die Intensität der Interferenzstrahlung gemessen werden.The interference radiation, which is now in the opposite direction to the direction of the beam 20 in the beam generation module 1 runs, is at the mirrors 26 . 24 deflected, passes through the aperture 56 between the mirrors 24 and 23 and then hits the mirror 23 on the λ / 4 element 22 , After passing through the element 22 the circular polarization of the interference radiation is converted into a linear polarization, but the polarization direction is 90 ° relative to the polarization direction of the polarizer 21 to the λ / 4 unit 22 coming bundle of rays 20 is turned. Due to this rotation of the linear polarization direction takes place in the polarizer 21 a distraction down ( 7 ), which is selected here so that the interference radiation as perpendicular as possible to the mutually facing sides of the glass elements 51 and 52 meets. The interference radiation thus passes through the cavity resonator unit 25 and then hits a detector 43 , which is below the detector 55 is arranged. After taking under each laser diode 5 - 12 one detector each 55 for measuring the intensity of the supplied laser radiation and a detector 43 - 50 For measuring the intensity of the interference radiation of the corresponding wavelength, the intensity in the beam and the intensity of the interference radiation can thus be measured for each of the eight wavelengths.

Der Aufbau kann natürlich so gewählt werden, daß nur die von den Laserdioden 5–12 kommende Laserstrahlung durch die Hohlraumresonatoreinheit 25 läuft und daß die Interferenzstrahlung nicht mehr durch den Hohlraumresonator 25 läuft.The structure can of course be chosen so that only those of the laser diodes 5 - 12 coming La serstrahlung radiation through the cavity resonator unit 25 is running and that the interference radiation is no longer through the cavity resonator 25 running.

Bei der in 8 gezeigten Ausführungsform werden somit die dichroitischen Teiler 13 bis 19 sowohl für die Erzeugung der Laserstrahlung (also für das Strahlerzeugungsmodul 1) als auch für die Detektion und somit für das Detektionsmodul 3 verwendet. Daher können im Vergleich zu der Ausführungsform von 1 eine Vielzahl von optischen Elementen (hier z. B. Elemente 37–42) eingespart werden, was zu einer kostengünstigeren, kompakteren und leichteren Meßvorrichtung führt. Ferner hat sich gezeigt, daß der Einfluß von unerwünschter Störstrahlung bei dem Aufbau von 8 geringer ist und daß die Justierung einfacher ist, da die Laserdioden 5–12 und die Detektoren 55 sowie 43–50 örtlich sehr nah beieinander angeordnet sind.At the in 8th The embodiment shown thus becomes the dichroic divider 13 to 19 both for the generation of the laser radiation (ie for the beam generation module 1 ) as well as for the detection and thus for the detection module 3 used. Therefore, compared to the embodiment of 1 a plurality of optical elements (here, for example, elements 37 - 42 ), which leads to a less expensive, more compact and lighter measuring device. Furthermore, it has been shown that the influence of unwanted spurious radiation in the construction of 8th is lower and that the adjustment is easier, since the laser diodes 5 - 12 and the detectors 55 such as 43 - 50 locally very close to each other.

Bei der in 10 und 11 gezeigten Ausführungsform sind in ähnlicher Weise wie bei der Ausführungsform von 8 und 9 das Strahlerzeugungsmodul 1, das Detektionsmodul 3 sowie das Auswertemodul 4 als ein kompaktes Modul ausgebildet. Zur Erzeugung des Strahlenbündels 20 sind acht Laser 75 nebeneinander angeordnet, von denen zur Vereinfachung der Darstellung in den 10 und 11 nur ein einziger Laser samt Strahlenverlauf eingezeichnet ist. In 10 sind noch zwei weitere Laser 75 gestrichelt mit angedeutetem Strahlenverlauf gezeigt.At the in 10 and 11 shown embodiment are similar to the embodiment of 8th and 9 the beam generation module 1 , the detection module 3 as well as the evaluation module 4 designed as a compact module. For generating the beam 20 are eight lasers 75 arranged side by side, of which for ease of illustration in the 10 and 11 only a single laser including the beam path is shown. In 10 There are two more lasers 75 shown by dashed lines with indicated beam path.

Die Laser 75 sind in der durch den Doppelpfeil 76 gezeigten Richtung nebeneinander angeordnet. Jedem Laser ist ein Strahlformungselement 77 nachgeordnet, das aus der Strahlung jedes Lasers 75 einer Strahlung mit einem runden Strahlprofil mit definierter Fokuslänge formt. Diese runde Strahlung wird durch eine Abbildungsoptik 78 mit zwei Linsen 79 und 80 sowie einem Umlenkprisma 81 auf den Mittelpunkt 61 der Hornhautvorderseite 62 des Auges A fokussiert. Die Strahlungsformungselement 77 sind dabei so ausgebildet, daß alle acht Wellenlängen (unabhängig von ihrer Wellenlänge) auf den Krümmungsmittelpunkt 61 fokussiert werden.The lasers 75 are in by the double arrow 76 shown direction next to each other. Each laser is a beam-shaping element 77 downstream from the radiation of each laser 75 forms a radiation with a round beam profile with a defined focus length. This round radiation is through an imaging optics 78 with two lenses 79 and 80 as well as a deflection prism 81 to the center 61 the cornea front 62 of the eye A focused. The radiation shaping element 77 are designed so that all eight wavelengths (regardless of their wavelength) to the center of curvature 61 be focused.

Die in der oben beschriebenen Art und Weise erzeugte Interferenzstrahlung 36 läuft wiederum durch die Abbildungsoptik 78, wobei das Umlenkprisma 81 dazu dient, daß die Interferenzstrahlen der unterschiedlichen Wellenlängen räumlich getrennte Wege gehen. Im Bereich der Strahlungsformungselemente 77 treffen die Interferenzstrahlen der unterschiedlichen Wellenlängen wieder auf das jeweilige Strahlformungselement 77 für die jeweilige Laserstrahlung.The interference radiation generated in the manner described above 36 again runs through the imaging optics 78 , wherein the deflection prism 81 serves to ensure that the interference beams of the different wavelengths go spatially separate ways. In the field of radiation shaping elements 77 the interference beams of the different wavelengths again hit the respective beam-shaping element 77 for the respective laser radiation.

Wie in der Schnittdarstellung von 11 ersichtlich ist, weist das Strahlformungselement 77 eine verspiegelte Umlenkfläche 82 auf, die die Interferenzstrahlung auf einen Detektor 83 lenkt. Die Umlenkfläche 82 ist im wesentlichen in einer zur Fokusebene 64 konjugierten Ebene angeordnet, so daß die Umlenkfläche 82 auch gleich zur Trennung des Meßsignals vom Störsignal dient, wie in Verbindung mit 2 und 3 beschrieben wurde. Des weiteren dient die Umlenkfläche 82 dazu, den mittleren Aperturbereich A3 im Beleuchtungsbündel 20, das vom Laser 75 kommt und das Strahlformungselement 77 in 11 von rechts nach links durchläuft, und somit auch im Meßbündel 28 abzuschatten.As in the sectional view of 11 can be seen has the beam-shaping element 77 a mirrored deflection surface 82 on that the interference radiation is on a detector 83 directs. The deflection surface 82 is essentially in one of the focal plane 64 arranged conjugate plane, so that the deflection surface 82 also equal to the separation of the measuring signal from the interfering signal is used, as in connection with 2 and 3 has been described. Furthermore, the deflection serves 82 in addition, the central aperture area A3 in the illumination beam 20 that from the laser 75 comes and the beam-shaping element 77 in 11 runs from right to left, and thus also in the Meßbündel 28 shade off.

Bei der Darstellung des Strahlformungselementes 77 in 11 sind die mit durchgezogenen Linien gezeigten Seiten verspiegelt und sind die gestrichelter Linien gezeichnete Seiten transparent.In the representation of the beam-shaping element 77 in 11 the sides shown by solid lines are mirrored and the sides drawn by dashed lines are transparent.

Die Strahlungsformungselemente 77 für alle Laser 75 können beispielsweise als Mikrolinsenarray oder als Array von diffraktiven optischen Elementen ausgebildet sein. Im Falle der Ausbildung als diffraktives optisches Element wird die Strahlumlenkung der Interferenzstrahlung auf den Detektor 83 durch ein verspiegeltes, geblaztes Gitter erreicht.The radiation shaping elements 77 for all lasers 75 For example, they may be formed as a microlens array or as an array of diffractive optical elements. In the case of training as a diffractive optical element, the beam deflection of the interference radiation to the detector 83 reached by a mirrored, blazed grid.

Mit der beschriebenen Vorrichtung und dem beschriebenen Verfahren lassen sich nicht nur die Zuckerkonzentration bei einer Messung am Kammerwasser ermitteln, sondern beispielsweise auch die Alkoholkonzentration, so daß die beschriebene Meßvorrichtung beispielsweise auch als Alkoholtestgerät eingesetzt werden kann.With the device described and the method described not only the sugar concentration in a measurement at the aqueous humor determine, for example, the alcohol concentration, So that the described measuring device for example, can also be used as an alcohol tester.

Claims

Verfahren zum Messen einer Konzentration zumindest eines Stoffes aus einer Gruppe von n sich im Kammerwasser (34) eines Auges (A) befindenden und die Dispersion des Kammerwassers (34) beeinflussenden Stoffen, bei dem a) ein Strahlbündel (27) in ein Meß- und ein Referenzbündel (28, 29) aufgeteilt wird, b) das Meßbündel (28) so in das Auge (A) fokussiert wird, daß es durch das Kammerwasser (34) läuft und danach mit dem nicht durch das Kammerwasser (34) geführten Referenzbündel (29) zur Erzeugung von Interferenzstrahlung (36) überlagert wird, c) anhand der Interferenzstrahlung (36) die Konzentration des zumindest einen Stoffes ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßbündel (28) im Schritt b) auf den Krümmungsmittelpunkt (61) der Hornhautvorderseite (62) des Auges (A) fokussiert wird.Method for measuring a concentration of at least one substance from a group of n in the aqueous humor ( 34 ) of an eye (A) and the dispersion of the aqueous humor ( 34 ) in which: (a) a beam ( 27 ) into a measuring and a reference bundle ( 28 . 29 ), b) the measuring beam ( 28 ) is focused into the eye (A) so that it can pass through the aqueous humor ( 34 ) and there after with not through the aqueous humor ( 34 ) reference bundle ( 29 ) for generating interference radiation ( 36 ) is superimposed, c) on the basis of the interference radiation ( 36 ) the concentration of the at least one substance is determined, characterized in that the measuring bundle ( 28 ) in step b) on the center of curvature ( 61 ) of the front of the cornea ( 62 ) of the eye (A) is focused.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßbündel (28) mit einem abgeschatteten mittleren Aperturbereich (A3) im Schritt b) in das Auge (A) fokussiert wird.Method according to Claim 1, characterized in that the measuring bundle ( 28 ) is focused into the eye (A) with a shaded central aperture region (A3) in step b).

Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßbündel (28) so in das Auge (A) fokussiert wird, daß ein Teil des Meßbündels (28) an einer Augenlinse (35) des Auges (A) reflektiert und in einem Fokusbereich vor dem Auge (A) fokussiert wird, der im mittleren Aperturbereich (A3) des an der Hornhaut (33) des Auges (A) reflektierten Teils des Meßbündels (28) liegt.Method according to Claim 2, characterized in that the measuring beam ( 28 ) is focused in the eye (A) so that a part of the measuring beam ( 28 ) on an eye lens ( 35 ) of the eye (A) and focused in a focus area in front of the eye (A), which in the central aperture region (A3) of the cornea (A) 33 ) of the eye (A) reflected part of the measuring beam ( 28 ) lies.

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlquerschnitt des Meßbündels (28) so gewählt wird, daß der an einer Augenlinse (35) des Auges (A) reflektierte Teil des Meßbündels (28) in einem Fokusbereich fokussiert wird, der außerhalb des von an der Hornhautvorderseite (62) reflektierten Teils des Meßbündels (28) durchlaufenen Raumbereichs liegt.Method according to Claim 1, characterized in that the beam cross-section of the measuring beam ( 28 ) is selected so that the on an eye lens ( 35 ) of the eye (A) reflected part of the measuring beam ( 28 ) is focused in a focus area that is outside of the anterior cornea ( 62 ) reflected part of the measuring beam ( 28 ) is passed through the spatial area.

Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Augenlinse (35) reflektierte Teil des Meßbündels (28) im Fokusbereich oder einem dazu konjugierten Bereich vom an der Hornhaut (33) reflektierten Teil des Meßbündels (28) getrennt wird.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the on the eye lens ( 35 ) reflected part of the measuring beam ( 28 ) in the focus area or a conjugated area to the cornea ( 33 ) reflected part of the measuring beam ( 28 ) is separated.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Trennung eine spektrale Aufspaltung durchgeführt wird.Method according to claim 5, characterized in that that before the separation is carried out a spectral splitting.

Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzbündel (29) in ein an das Auge (A) angepaßtes Referenzauge (60) mit einer Referenzhornhaut (69) so fokussiert wird, daß der Fokus des Referenzbündels (29) mit dem Krümmungsmittelpunkt der Vorderseite der Referenzhornhaut (69) zusammenfällt.Method according to one of the above claims, characterized in that the reference bundle ( 29 ) in a to the eye (A) adapted reference eye ( 60 ) with a reference cornea ( 69 ) is focused so that the focus of the reference bundle ( 29 ) with the center of curvature of the front of the reference cornea ( 69 ) coincides.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Messung das Referenzauge (60) auf der Temperatur des zu vermessenden Auges (A) gehalten wird.Method according to Claim 7, characterized in that during the measurement the reference eye ( 60 ) is maintained at the temperature of the eye to be measured (A).

Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlenbündel (27) elektromagnetische Strahlung mit einem diskreten Wellenlängenspektrum von n + 1 verschiedenen Wellenlängen aufweist, die Intensität der Interferenzstrahlung (36) gleichzeitig und selektiv für jede der n + 1 Wellenlängen gemessen wird, n Paare von Wellenlängen aus den n + 1 Wellenlängen so gebildet werden, daß die Wellenlängendifferenz jedes Paares verschieden ist zu allen Wellenlängendifferenzen der anderen Paare, aus den gemessenen Intensitäten für jedes der n Paare jeweils ein Differenzwert zwischen der Brechzahl des Kammerwassers (34) für die eine Wellenlänge des Paares und der Brechzahl des Kammerwassers (34) für die andere Wellenlänge des Paares ermittelt wird, für jeden der n Stoffe eine relative Dispersion bereitgestellt wird, die nur den Einfluß des einzelnen Stoffes auf die Dispersion des Kammerwassers (34) als Funktion der Wellenlängendifferenz und der Konzentration des entsprechenden Stoffes beschreibt, und eine Gesamtdispersion, die die ermittelten Brechzahldifferenzen als Funktionswerte aufweist, durch lineare Superposition der n relativen Dispersionen mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter und somit die Konzentration des zumindest einen Stoffes ermittelt wird.Method according to one of the above claims, characterized in that the beam ( 27 ) has electromagnetic radiation with a discrete wavelength spectrum of n + 1 different wavelengths, the intensity of the interference radiation ( 36 ) is simultaneously and selectively measured for each of the n + 1 wavelengths, n pairs of wavelengths from the n + 1 wavelengths are formed such that the wavelength difference of each pair is different from all the wavelength differences of the other pairs, from the measured intensities for each of the n Pairs each have a difference value between the refractive index of the aqueous humor ( 34 ) for the one wavelength of the pair and the refractive index of the aqueous humor ( 34 ) is determined for the other wavelength of the pair, for each of the n substances, a relative dispersion is provided which only the influence of the individual substance on the dispersion of the aqueous humor ( 34 ) as a function of the wavelength difference and the concentration of the corresponding substance, and a total dispersion having the determined refractive index differences as functional values is determined by linear superposition of the n relative dispersions with the concentration of the individual substances as parameters and thus the concentration of the at least one substance ,

Vorrichtung zum Messen der Konzentration zumindest eines Stoffes aus einer Gruppe von n sich im Kammerwasser (34) eines Auges (A) befindenden und die Dispersion des Kammerwassers (34) beeinflussenden Stoffen, mit einem Interferometermodul (2), das einen Meß- und einen Referenzarm (30, 31) aufweist, wobei das Auge (A) im Meßarm (30) angeordnet ist, einem dem Interferometermodul (2) nachgeordneten Detektionsmodul (3), einem Strahlerzeugungsmodul (1), das ein Strahlenbündel (27) erzeugt, das vom Interferometermodul (3) in ein Meßbündel (28) für den Meßarm (30) und ein Referenzbündel (29) für den Referenzarm (31) aufgeteilt wird, wobei das Interferometermodul (2) das Meßbündel (28) durch das Kammerwasser (34) führt und danach mit dem nicht durch das Kammerwasser (34) geführten Referenzbündel (29) aus dem Referenzarm (31) zur Erzeugung von Interferenzstrahlung (36) überlagert und dem Detektionsmodul (3) zuführt, das die Intensität der Interferenzstrahlung (36) mißt, einem Auswertemodul (4), das anhand der gemessenen Intensität der Interferenzstrahlung die Konzentration des zumindest einen Stoffes ermittelt, gekennzeichnet durch eine Fokussieroptik (77, 78), die bewirkt, daß das Meßbündel zum Durchlaufen des Kammerwassers (34) auf den Krümmungsmittelpunkt (61) der Hornhautvorderseite (62) fokussiert wird.Device for measuring the concentration of at least one substance from a group of n in the aqueous humor ( 34 ) of an eye (A) and the dispersion of the aqueous humor ( 34 ) influencing substances, with an interferometer module ( 2 ), which has a measuring arm and a reference arm ( 30 . 31 ), wherein the eye (A) in the measuring arm ( 30 ) is arranged, a the interferometer module ( 2 ) downstream detection module ( 3 ), a beam generation module ( 1 ), which is a bundle of rays ( 27 ) generated by the interferometer module ( 3 ) into a measuring bundle ( 28 ) for the measuring arm ( 30 ) and a reference bundle ( 29 ) for the reference arm ( 31 ), where the interferometer module ( 2 ) the measuring bundle ( 28 ) through the aqueous humor ( 34 ) and then with the not through the aqueous humor ( 34 ) reference bundle ( 29 ) from the reference arm ( 31 ) for generating interference radiation ( 36 ) and the detection module ( 3 ), which determines the intensity of the interference radiation ( 36 ), an evaluation module ( 4 ), which determines the concentration of the at least one substance on the basis of the measured intensity of the interference radiation, characterized by focusing optics ( 77 . 78 ) which causes the measuring beam to pass through the aqueous humor ( 34 ) to the center of curvature ( 61 ) of the front of the cornea ( 62 ) is focused.

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der Fokussieroptik (77, 78) das Meßbündel mit einem abgeschatteten mittleren Aperturbereich (A3) im Schritt b) in das Auge (A) fokussiert wird.Apparatus according to claim 10, characterized in that due to the focusing optics ( 77 . 78 ) the measuring beam is focused with a shaded central aperture region (A3) in step b) into the eye (A).

Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß aufgrund der Fokussieroptik (77, 78) das Meßbündel (28) so in das Auge (A) fokussiert wird, daß ein Teil des Meßbündels (28) an einer Augenlinse (35) des Auges (A) reflektiert und in einem Fokusbereich vor dem Auge (A) fokussiert wird, der im mittleren Aperturbereich (A3) des an der Hornhaut (35) des Auges (A) reflektierten Teils des Meßbündels (28) liegt.Apparatus according to claim 11, characterized in that due to the focusing optics ( 77 . 78 ) the measuring bundle ( 28 ) is focused in the eye (A) so that a part of the measuring beam ( 28 ) on an eye lens ( 35 ) of the eye (A) and focused in a focus area in front of the eye (A), which in the central aperture region (A3) of the cornea (A) 35 ) of the eye (A) reflected part of the measuring beam ( 28 ) lies.

Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlquerschnitt des Meßbündels (28) so gewählt ist, daß der an einer Augenlinse (35) des Auges (A) reflektierte Teil des Meßbündels in einem Fokusbereich fokussiert wird, der außerhalb des von an der Hornhautvorderseite (62) reflektierten Teils des Meßbündels (28) durchlaufenen Raumbereichs liegt.Apparatus according to claim 10, characterized in that the beam cross-section of the measuring beam ( 28 ) is selected so that the on an eye lens ( 35 ) of the eye (A) is focused in a focus area that is outside of the anterior cornea ( 62 ) reflected part of the measuring beam ( 28 ) is passed through the spatial area.

Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Augenlinse (35) reflektierte Teil des Meßbündels (28) im Fokusbereich oder einem dazu konjugierten Bereich vom an der Hornhaut (33) reflektierten Teil des Meßbündels (28) getrennt wird.Device according to claim 12 or 13, characterized in that the eye lens ( 35 ) reflected part of the measuring beam ( 28 ) in the focus area or a conjugated area to the cornea ( 33 ) reflected part of the measuring beam ( 28 ) is separated.

Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Trennung eine spektrale Aufspaltung durchgeführt wird.Device according to claim 14, characterized in that that before the separation is carried out a spectral splitting.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Referenzarm (31) ein an das Auge (A) angepaßtes Referenzauge (60) mit einer Referenzhornhaut (69) angeordnet ist, wobei das Referenzbündel (29) so fokussiert wird, daß der Fokus des Referenzbündels (29) mit dem Krümmungsmittelpunkt der Vorderseite der Referenzhornhaut (69) zusammenfällt.Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that in the reference arm ( 31 ) a reference eye adapted to the eye (A) ( 60 ) with a reference cornea ( 69 ), the reference bundle ( 29 ) is focused so that the focus of the reference bundle ( 29 ) with the center of curvature of the front of the reference cornea ( 69 ) coincides.

Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine Temperiereinrichtung (73) vorgesehen ist, die während der Messung das Referenzauge (60) auf der Temperatur des zu vermessenden Auges (A) gehalten wird.Apparatus according to claim 16, characterized in that a tempering device ( 73 ), which during the measurement, the reference eye ( 60 ) is maintained at the temperature of the eye to be measured (A).

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Strahlerzeugungsmodul (1) das Strahlenbündel (27) mit einem diskreten Wellenlängenspektrum mit n + 1 verschiedenen Wellenlängen erzeugt, das Detektionsmodul (3) die Intensität der Interferenzstrahlung (36) gleichzeitig und selektiv für jede der n + 1 Wellenlängen mißt, das Auswertemodul (4) n Paare von Wellenlängen aus den n + 1 Wellenlängen so bildet, daß die Wellenlängendifferenz jedes Paares verschieden ist zu allen Wellenlängendifferenzen der anderen Paare, aus den gemessenen Intensitäten für jedes der n Paare jeweils ein Differenzwert zwischen der Brechzahl des Kammerwassers (34) für die eine Wellenlänge des Paares und der Brechzahl des Kammerwassers (34) für die andere Wellenlänge des Paares ermittelt, für jeden der n Stoffe eine relative Dispersion bereitstellt, die nur den Einfluß des einzelnen Stoffes auf die Dispersion des Kammerwassers (34) als Funktion der Wellenlängendifferenz und der Konzentration des entsprechenden Stoffes beschreibt, und eine Gesamtdispersion, die die ermittelten Brechzahldifferenzen als Funktionswerte aufweist, durch lineare Superposition der n relativen Dispersionen mit der Konzentration der einzelnen Stoffe als Parameter und somit die Konzentration des zumindest einen Stoffes ermittelt wird.Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the beam generating module ( 1 ) the beam ( 27 ) with a discrete wavelength spectrum with n + 1 different wavelengths, the detection module ( 3 ) the intensity of the interference radiation ( 36 ) simultaneously and selectively for each of the n + 1 wavelengths, the evaluation module ( 4 ) n pairs of wavelengths from the n + 1 wavelengths so that the wavelength difference of each pair is different from all the wavelength differences of the other pairs, from the measured intensities for each of the n pairs each a difference value between the refractive index of the aqueous humor ( 34 ) for the one wavelength of the pair and the refractive index of the aqueous humor ( 34 ) for the other wavelength of the pair, for each of the n substances provides a relative dispersion which only the influence of the individual substance on the dispersion of the aqueous humor ( 34 ) as a function of the wavelength difference and the concentration of the corresponding substance, and a total dispersion having the determined refractive index differences as functional values is determined by linear superposition of the n relative dispersions with the concentration of the individual substances as parameters and thus the concentration of the at least one substance ,