DE3040009C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Augenuntersuchungsgerät in Freisichtausführung gemäß dem Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1.

Ein derartiges Augenuntersuchungsgerät, wie es in der DE-OS 28 15 120 gezeigt ist, erlaubt eine Augenuntersuchung mit beidäugigem freien Sehen, wobei der Patient ein Zielbild bzw. ein Fixierobjekt mit beiden Augen durch einen halb­ durchlässigen Spiegel hindurch fixiert, ohne daß es für ihn notwendig ist, in ein Okular oder ähnliches zu schauen. Allerdings ist mit dem Augenuntersuchungsgerät gemäß der DE-OS 28 15 120 lediglich eine subjektive Refraktionsmessung möglich, bei der der Patient selber entscheiden muß, wann er ein Fixierobjekt scharf wahrnimmt.

Um die menschlich bedingten Unsicherheiten einer derartigen subjektiven Refraktionsmessung auszuschalten, sind Augen­ untersuchungsgeräte mit objektiver Refraktionsmessung ent­ wickelt worden, bei denen Untersuchungslicht auf den Augen­ hintergrund projiziert wird und das von diesem reflektierte Licht einem Meßsystem zugeleitet sowie in diesem verarbeitet und ausgewertet wird. Da die Augenuntersuchungsgeräte mit objektiver Refraktionsmessung sehr anfällig gegenüber einer Meßwertverfälschung infolge Störlicht sind, weisen derartige Augenuntersuchungsgeräte den klassischen Aufbau in Form eines geschlossenen Augenuntersuchungsgerätes auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Augenunter­ suchungsgerät in Freisichtausführung zu schaffen, bei dem eine objektive Refraktionsmessung durchgeführt werden kann, ohne daß unerwünschtes Störlicht die Messung verfälscht, und bei dem für den Patienten während der gesamten Unter­ suchung ein freies, entspanntes Sehen für beide Augen gewähr­ leistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die besonders breite Ausbildung der Strahlenteiler­ vorrichtung ist gewährleistet, daß der Patient während der gesamten Untersuchung mit beiden Augen durch die Strahlen­ teilervorrichtung hindurch das Fixierobjekt betrachten kann. Vorteilhafterweise wird dabei das zu untersuchende Auge gegenüber dem mittleren Bereich der Strahlenteilervor­ richtung angeordnet, die demgemäß eine zumindest dem doppelten Pupillenabstand entsprechende Breite aufweist. Des­ weiteren kann die Refraktionsmessung beider Augen nachein­ ander vorgenommen werden, ohne daß der Patient die Betrachtung des Fixierobjektes unterbrechen muß. Dazu muß das Augenuntersuchungsgerät lediglich quer zur optischen Achse verschoben werden, während der Patient weiterhin das Fixierobjekt durch die Strahlenteilervorrichtung hindurch fixiert.

Ein Augenuntersuchungsgerät in Freisichtausführung bringt gegenüber einem geschlossenen Augenuntersuchungsgerät für einen Untersuchenden den Vorteil mit sich, daß dieser den Patienten beobachten und auf diese Weise etwaige Meßfehler­ quellen, beispielsweise ein Augenzwinkern, feststellen kann. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Patient möglichst frei im Raum steht, so daß der Untersuchende ihn während der gesamten Untersuchung beobachten kann. Diese Anforde­ rung steht allerdings in direktem Gegensatz zu den Erfordernissen bei einer objektiven Refraktionsmessung, bei der es notwendig ist, den Einfall von Störlicht weitestgehend auszuschalten, was bisher nur mittels einer geschlossenen Ausbildung des Augenuntersuchungsgerätes zu erzielen war.

Mit der erfindungsgemäßen Abschirmeinrichtung sind diese beiden Anforderungen jedoch gleichzeitig erfüllbar. Es wurde festgestellt, daß die hauptsächliche Fehlerquelle in demjenigen Störlicht liegt, das von einer Raumbeleuchtung in das optische System des Augenuntersuchungsgerätes fällt, dort reflektiert wird und in das zu untersuchende Auge ein­ tritt. Dieses Störlicht kann aufgrund der oberen, licht­ undurchlässigen Fläche der Abschirmeinrichtung bei dem erfindungsgemäßen Augenuntersuchungsgerät nicht in das Auge gelangen. Dabei ist eine ausreichende Beobachtung des Patienten durch den Untersuchenden möglich, indem dieser durch die für sichtbares Licht durchlässigen Seitenflächen der Abschirmeinrichtung blickt.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Augenuntersuchungsgerätes sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Aus­ führungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichung näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel eines Augenuntersuchungsgeräts,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht hiervon,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht von konstruktiven Details des Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 einen Längsschnitt hiervon,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels und

Fig. 6 eine Aufsicht auf ein Bauteil hiervon.

In Fig. 1 sind ein zu untersuchendes Auge E, ein Gehäuse 1 eines Augenuntersuchungsgerätes und eine in dem Gehäuse 1 vorge­ sehene Öffnung 1 a dargestellt. Eine Abschirmeinrichtung in Form einer lichtabschirmenden Abdeckung 2 ist mit dem Gehäuse 1 verbunden. Die Abschirmeinrichtung 2 ist so geformt, daß sie die obere Seite und die beiden Querseiten einer Strahlenteilervorrichtung 3 bedeckt, wie am besten in Fig. 2 zu sehen ist. Die Abschirmeinrichtung 2 schirmt die Strahlenteilervorrichtung 3 und die Öffnung 1 a des Gehäuses 1 von Licht ab, das von einer oder mehreren nicht gezeigten Raum­ lampen kommt.

Die Strahlenteilervorrichtung 3 kann beispielsweise ein herkömm­ licher Wellenlängen-Teilungsspiegel sein, der infrarotes Licht reflektiert und sichtbares Licht durchläßt. Die Strahlenteilervorrichtung 3 hat eine ausreichende Breite, die es erlaubt, daß die zu untersuchende Person gleichzeitig mit beiden Augen auf ein Fixierobjekt 20 blickt. Um beide Augen zu untersuchen, wird das Augenuntersuchungsgerät nach links bzw. rechts quer zur optischen Achse L₁ relativ zu der untersuchten Person verschoben und die Untersuchung der beiden Augen nacheinander durchgeführt. Deshalb ist die Breite der Strahlenteilervorrichtung 3 so bemessen, daß sie das Gesichtsfeld beider Augen in jedem Fall ausreichend bedeckt, sogar wenn das Augenuntersuchungsgerät nach links oder nach rechts verschoben ist. Wenn die Strahlen­ teilervorrichtung 3 derart ausgelegt ist, daß sie zusammen mit dem Augen­ untersuchungsgerät bewegt wird, ist eine Breite, die ungefähr zweimal so groß wie der Augenabstand der Person ist, ausreichend.

Hinter der Öffnung 1 a ist eine Objektivlinse 4 angeordnet, deren optische Achse senkrecht verläuft. Ein Spiegel 5 hat ein Verhältnis von Reflexions- zu Transmissionsvermögen von ungefähr 4 : 1. Eine bewegbare Linse 6 wird mittels einer nicht gezeigten Halteein­ richtung längs einer optischen Achse L₂ bewegt. Desweiteren sind ein halbdurchlässiger Spiegel 7 und eine Maske 8 dargestellt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, hat die Maske 8 drei in ihr ausgebildete Längsschlitze, die sich senkrecht zu den drei entsprechenden Meridianen erstrecken. Die Maske 8 wird durch eine Quelle unsichtbaren Lichts, z. B. eine Infrarotlichtquelle 9 beleuchtet. In einer zweiten Maske 10 sind Längsschlitze senkrecht zu den drei Meridianen in derselben Weise wie bei der ersten Maske 8 ausgebildet. Ein Photodetektor 11 hat drei Photoempfangsflächen hinter den drei entsprechenden Schlitzen der zweiten Maske 10. Die drei Photoempfangsflächen arbeiten unabhängig voneinander.

Die beiden Masken 8 und 10 sind senkrecht zu den optischen Achsen L₂ bzw. L₃ angeordnet und in bezug auf den halbdurchlässigen Spiegel 7 zueinander konjugiert. Des weiteren sind eine Relaislinse 12, eine mit einer Bild­ aufnahmeröhre, wie einer Silicium-Vidiconröhre, versehene Videokamera 13 und ein Fernsehbildschirm 14 vorgesehen, auf dem ein Frontbild des vorderen Teiles des unter­ suchten Auges E erscheint. Nicht in der Zeichnung dargestellt ist, daß das Gehäuse 1 von einem Trägermechanismus getragen wird. Der Trägermechanismus weist Stützpfosten zur Einstellung der Gehäuselage in senkrechter Richtung sowie einen Griff zur horizontalen Bewegung des Gehäuses einschließlich einer Bewegung nach vorwärts, rückwärts, links und rechts auf. Zusätzlich umfaßt der Träger­ mechanismus ein Kopf-Haltekissen, durch das der Kopf der zu untersuchenden Person festgelegt wird. Das Fixierobjekt 20 ist auf der optischen Achse L₁ des untersuchten Auges E angeordnet ist und hat von dem untersuchten Auge einen geeigneten Abstand, der beispielsweise fünf Meter sein kann. Ein weiteres Fixierobjekt 21 für eine Untersuchung bei kurzen Abständen kann zur Benutzung in seine aufrechte Stellung geschwenkt werden, wie dies durch den Pfeil angedeutet ist. Eine elektronische Schaltung 22 umfaßt eine Ausgangssignal-Verarbeitungsschaltung, eine Rechenschaltung und einen Signalgeber für Videozeichen. Ein Beispiel für einen Signalgeber für Videozeichen, wie er in der elektronischen Schaltung 22 vorhanden sein kann, ist in der US-PS 33 45 458 beschrieben. Durch die elektronische Schaltung 22 kann das Ergebnis der Rechnung der Rechenschaltung zusammen mit einem Bild des unter­ suchten Auges E auf dem Fernsehbildschirm 14 in Form von Buchstaben und Zeichen auf weißem Hintergrund darge­ stellt werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet wie folgt:

Als erstes schaltet die Bedienungsperson die Quelle unsicht­ baren Lichts 9 sowie die Videokamera bzw. Bildaufnahmeröhre 13 und den Fernsehbildschirm bzw. -empfänger 14 an. Dann wird die zu untersuchende Person zu dem nicht gezeigten Kopf-Haltekissen geführt. Nachdem ihr Kopf auf dem Kopf-Haltekissen fixiert und ihr zu untersuchendes Auge E angenähert mit der Öffnung 1 a ausgerichtet worden ist, läßt die Bedienungsperson die zu untersuchende Person durch die Strahlenteilervorrichtung 3 auf das Fixierobjekt 20 blicken. Während dieser Zeit erscheint ein Bild des vor­ deren Teils des Auges E auf dem Fernsehbildschirm 14. Die Bedienungsperson bewegt das Gehäuse 1 zur Einstellung vertikal und horizontal, während sie das Auge E auf dem Fernsehbildschirm 14 beobachtet. Die Einstellung ist beendet, wenn das Auge E auf dem Fernsehbildschirm 14 scharf und klar erscheint und der Mittelpunkt des vorderen Teils, insbesondere der Pupille des zu untersuchenden Auges E, mit dem Mittelpunkt der Bildebene des Fernsehbildschirmes 14 ausgerichtet ist. Nach Beendigung der Einstellung kann die Untersuchung des Auges E begonnen werden.

Das von der Quelle unsichtbaren Lichts 9 ausgesandte Infrarot­ licht beleuchtet die Maske 8 mit den drei Schlitzen. Das aus jedem einzelnen Schlitz der Maske 8 aus­ tretende Infrarotlicht geht durch den halbdurchlässigen Spiegel 7 hindurch und tritt in die bewegbare Linse 6 ein. Nachdem es durch die Linse 6 gesammelt worden ist, wird das Infra­ rotlicht durch den Spiegel 5 reflektiert und dann einmal fokussiert. Anschließend tritt das Infrarotlicht in die Objektivlinse 4 ein, die das Licht weiter konver­ giert. Das konvergierte Licht wird durch die reflektie­ rende Oberfläche der Strahlenteilervorrichtung 3 in Richtung auf das Auge E reflektiert. Das in das Auge E einfallende Licht bildet ein Bild des Schlitzes auf dem Hintergrund des Auges oder in der Nähe des Hintergrundes.

Ein vom Hintergrund reflektiertes Strahlenbündel tritt aus dem Auge E aus, und wird dann durch die Strahlen­ teilervorrichtung 3 in Richtung auf die Objektivlinse 4 reflektiert. Nach einer Fokussierung durch die Objektivlinse 4 wird das Strahlenbündel von dem Spiegel 5 in Richtung auf die bewegbare Linse 6 reflektiert, die das Strahlenbündel sammelt. Das Strahlenbündel wird durch den Spiegel 7 reflektiert, auf die zweite Maske 10 gerichtet und auf dieser fokussiert.

Das auf der zweiten Maske 10 gebildete Bild des Schlitzes ist scharf und klar, wenn die Masken 8 und 10 zu dem Augenhintergrund über das optische System konjugiert sind. Vor und nach dem Zeitpunkt des konjugierten Zustandes ist das Schlitzbild jedoch mehr oder weniger unscharf, d. h. verschmiert. Folglich wird die durch die zweite Maske 10 hin­ durchgehende Lichtmenge verringert; deshalb wird das Ausgangssignal des Photodetektors 11 kleiner als das beim konjugierten Zustand erhaltene. Zur Messung der durch die zweite Maske 10 durchgehenden Lichtmenge wird das Licht photometrisch kontinuierlich gemessen, wobei die beweg­ bare Linse 6 bewegt wird, um die Lage des auf den Hinter­ grund projizierten Schlitzbildes in Richtung der optischen Achse zu verschieben. Die Stellung der bewegbaren Linse 6, bei der der photometrische Wert einen Maximalwert annimmt, gibt Aufschluß über die Brechkraft des unter­ suchten Auges E. Deshalb kann die Brechkraft in einer gegebenen Meridianrichtung aus den Daten, d. h. aus der Stellung der bewegbaren Linse 6 berechnet werden.

Während der obigen Messung sieht die zu unter­ suchende Person durch die Strahlenteilervorrichtung 3 auf das Fixier­ objekt 20. Die Strahlenteilervorrichtung 3 ist aus einer Glas­ platte hergestellt. Auf der inneren Oberfläche der Glasplatte, die der zu untersuchenden Person zugewandt ist, ist ein Vielschicht-Interferenzfilm 30 mittels einer Aufdampftechnik aufgetragen. Die andere Oberfläche, d. h. die äußere Oberfläche der Glasplatte ist mit einer optischen Beschichtung zur Reflexionsverminderung versehen. Eine auf diese Weise behandelte Glasplatte hat ein hohes Durchlaßvermögen für sichtbares Licht, das einen Wert von etwa 98% erreicht. Sie reflektiert jedoch das Licht der Raumlampe in dem Untersuchungsraum mit einer Rate von etwa 2%. Da ein Bild des reflektierten Lichtes für die zu untersuchende Person sichtbar ist, stört es die Person beim Betrachten des Fixierobjektes und die Ausrichtung des Auges wird hierdurch unstabil.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird ein Bild des vorderen Teils des untersuchten Auges E durch die Objektivlinse 4 und die Relaislinse 12 auf die Bild­ aufnahmeoberfläche der Bildaufnahmeröhre 13 fokussiert und das Bild auf dem Fernsehbildschirm 14 gezeigt. Wenn dabei irgendein intensives Licht, beispiels­ weise das der Deckenbeleuchtung in dem Untersuchungsraum, in die Objektivlinse 4 eintritt, so wird die Helligkeit des Bildes des vorderen Augenteils sehr stark herabgesetzt. Hierdurch ergibt sich ein weiteres Problem.

Um diese Probleme zu lösen, ist die Abschirmeinrichtung 2 für die Strahlenteilervorrichtung 3 und die Objektivlinse 4 vorgesehen. Die Abschirmeinrichtung 2 bedeckt die Strahlenteilervorrichtung 3 und die Objektivlinse 4, um sie gegenüber unerwünschtem Licht abzuschirmen, wobei ein genügend großer Raum vor dem untersuchten Auge E vorge­ sehen ist, der für das volle Blickfeld beider Augen der untersuchten Person ausreichend ist. Somit wird durch das Anbringen der Abschirmeinrichtung 2 ermöglicht, die Augenuntersuchung in einem wie gewöhnlich beleuchteten Raum durchzuführen. Die untersuchte Person kann auf das Fixierobjekt 20 in nahezu natürlicher Weise blicken und der Untersuchende kann auf dem Fernsehbildschirm 14 ein scharfes und klares Bild des untersuchten Auges E beobachten. Die Abschirmeinrichtung 2 dient auch dazu, die untersuchte Person an einem zufälligen Kontakt mit der Strahlenteilervorrichtung 3 zu hindern, der zu einer Verletzung der Person oder zu einem Brechen der Strahlenteilervorrichtung 3 führen könnte. Zusätzlich hält die Abschirmeinrichtung 2 Staub von der Strahlenteilervorrichtung 3 ab.

Die Abschirmeinrichtung 2 ist vorzugsweise so ausge­ bildet, daß sie von dem Gehäuse 1 leicht zum Zwecke der Reinigung der Strahlenteilervorrichtung 3 etc. entfernbar ist. Eine konkrete Form einer solchen abnehmbaren Abschirmeinrichtung 2 ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt.

In Fig. 3 ist ein Schlitz 1 b zur Befestigung der Strahlenteilervorrichtung 3 vorgesehen. Die Abschirmeinrichtung 2 hat untere Vorsprünge 2 d. Ein Paar Federn 15 ist an dem unteren Ende jedes der Vorsprünge 2 d befestigt. Der Vorsprung 2 d mit den Federn 15 ist in einen in dem Gehäuse 1 vorgesehenen Schlitz 1 c eingesetzt. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, hat jeder Schlitz 1 c ein Paar von Aus­ sparungen 1 d. Wenn die Abschirmeinrichtung 2 in die Schlitze 1 c in die in Fig. 4 gezeigte Stellung einge­ setzt wird, kommen die Federn 15 in Eingriff mit den Aussparungen 1 d, so daß die Abschirmeinrichtung 2 in dieser Stellung festgehalten ist. Wenn die Form des Vorsprungs 2 d und die Form der Federn 15 unter Verwendung eines Harzes einstückig hergestellt ist, kann aufgrund der Elastizität des Harzes auf die Anbringung von speziellen Federn 15 verzichtet werden.

Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Abschirmeinrichtung 2.

Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die Abschirm­ einrichtung 2 insbesondere einen Deckenteil bzw. eine obere Fläche 2 a, der bzw. die aus einem Material gefertigt ist, das weder sichtbares Licht noch Infrarotlicht noch ultraviolettes Licht hindurchläßt. Anstelle den Deckenteil bzw. die obere Fläche 2 a aus einem derartigen Material herzustellen, kann auch eine Beschichtung aus einem derartigen Material auf den Deckenteil bzw. der oberen Fläche 2 a aufgebracht werden. Die beiden Seitenflächen 2 b und 2 c bestehen aus lichtdurchlässigen Platten mit einem Vielschicht-Inter­ ferenzfilm, der auf ihnen mittels einer Aufdampftechnik aufgebracht ist. Der Vielschichtfilm läßt sichtbares Licht durch, jedoch nicht das Unter­ suchungslicht, wie infrarotes Licht. Bei diesem Aufbau der Abschirmeinrichtung 2 kann der Untersuchende den Ausdruck auf dem Gesicht der untersuchten Person sehr gut während der Augenuntersuchung beobachten, unerwünschtes Licht kann jedoch wirksam abgehalten werden.

Wenn eine Augenuntersuchung mit dem beschriebenen Augenunter­ suchungsgerät durchgeführt wird, sollte der Untersuchende Sorgfalt darauf verwenden, daß kein unnötiger Gegen­ stand in die Fläche zwischen dem untersuchten Auge E und dem Fixierobjekt 20 eintritt. Dies ist für eine stabile Ausrichtung des untersuchten Auges E wichtig. Der Unter­ suchende sollte nicht an einer derartigen Stelle stehen, an der sein Gesicht oder sein Kopf in das Gesichtsfeld des untersuchten Auges eintritt, das auf das Fixier­ objekt blickt. In diesem Sinn ist es vorteilhaft, wenn sich der Untersuchende während der Untersuchung an der gegenüberliegenden Seite des Augenuntersuchungsgerätes befindet. Da die Abschirmeinrichtung transparente Seiten­ flächen hat, kann der Untersuchende den Ausdruck des untersuchten Auges sehr gut beobachten, während er an einer solchen Stelle steht.

Somit kann eine Augenuntersuchung in einem Raum mit gewöhnlicher Helligkeit und bei einer Person durchgeführt werden, die auf das Fixierobjekt mit beiden Augen auf natürliche Weise blickt. Ferner kann der Untersuchende während der Untersuchung die unter­ suchte Person sehr gut beobachten.

Claims (5)

1. Augenuntersuchungsgerät in Freisichtausführung, mit einer Untersuchungseinrichtung zur Bestimmung des Brech­ kraftfehlers eines zu untersuchenden Auges eines Patienten, einem Gehäuse, das die Untersuchungseinrichtung umgibt, und einer Strahlenteilervorrichtung, die an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist, mittels der vom Auge ausgehendes Licht der Untersuchungseinrichtung zugeleitet werden kann und durch die hindurch der Patient ein Fixierobjekt beid­ äugig betrachten kann, dadurch gekennzeichnet,
daß die Untersuchungseinrichtung (4 bis 14, 22) eine Quelle unsichtbaren Lichts (9) aufweist, das über die Strahlen­ teilervorrichtung (3) in das Auge (E) projizierbar und nach einer Reflexion im Auge (E) zur Erzielung einer objektiven Refraktionsbestimmung einer Auswerteeinrichtung (11, 22) zuführbar ist,
daß die Strahlenteilervorrichtung (3) eine derartige Breite aufweist, so daß wahlweise ein Auge unter Beibehaltung des beidäugigen Sehens untersucht werden kann, wobei das Augen­ untersuchungsgerät quer zur optischen Achse verschiebbar ist, und
daß eine Abschirmeinrichtung (2) angeordnet ist, die die Strahlenteilervorrichtung (3) derart abdeckt, daß diese von unerwünschtem Störlicht abgeschirmt ist, wobei die Abschirmeinrichtung (2) eine obere Fläche (2 a), die licht­ undurchlässig ist, und zwei Seitenflächen (2 b, 2 c) aufweist, die für sichtbares Licht durchlässig sind.

2. Augenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmeinrichtung (2) von dem Gehäuse (1) abnehmbar ist.

3. Augenuntersuchungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (2 b, 2 c) der Abschirmeinrichtung (2) für Infrarot-Licht undurchlässig sind.

4. Augenuntersuchungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenteilervorrichtung ein Spiegel (3) ist, der sichtbares Licht hindurchläßt und Infrarot-Licht reflektiert.

5. Augenuntersuchungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (3) einen auf eine planparallele Platte aufgetragenen Vielschicht-Inter­ ferenzfilm (30) aufweist.