DE2805084C3 - Fototopometer - Google Patents

Description

Gerätes erforderlichen Korrekturwerte derart, daß die Abbildungen aller Meßmarkenpaare mit dem gleichen Meßwerkzeug zur Ermittlung der zugeordneten sagitta- |en Krümmungsradien ausgewertet werden können.

Durch Änderung des Abbildungsmaßstabes im fotografischen Abbildungssystem kann ein beliebiger Bereich der Cornea vergrößert dargestellt und so die Genauigkeit der Messung verbessert werden.

Die Meßmarkenpaare können von Lichtleitern gebildet sein, die in entsprechenden öffnungen der Kugelabschnittsfläche enden. Diesen Lichtleitern kann Licht sowohl von einer kontinuierlichen Lichtquelle als auch von einer Blitzlichtquelle zugeführt werden. Die relativ schwache kontinuierliche Lichtquelle ermöglicht die kontinuierliche Beobachtung des Einstell- und Untersuchungsvorganges, die Blitzlichtquelle dient zur Erzeugung einer kontrastreichen, gut auswertbaren Fotografie.

Zur speziellen Vermessung seitlicher Bereiche der Cornea können dem zu untersuchenden Auge Fixierpunkte dargeboten werden, die außerhalb der optischen Achse der Beobachtungs- und Aufnahmeoptik des Fototopometers liegen.

Zusätzliche Fixierpunkte können zusammen mit den Meßmarkenpaaren in einer Kugelabschnittsfiäche angeordnet sein, deren Krümmungsmittelpunkt sich während der Untersuchung etwa in dem Krümmungsmittelpunkt der zu vermessenden Cornea befindet.

Als Fixiermarken können unabhängig von den Meßmarken schaltbare Leuchtdioden vorgesehen sein. Meßmarken und Fixiermarken können auch in einer von einer Kugelabschnittsfläche abweichenden Darbietungsfläche angeordnet sein, z. B. in einer ebenen Fläche. Selbstverständlich ergibt sich hierbei eine andere Korrektur der Abstände der einzelnen Meßmar- J5 kenpaare.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt

Fig.! einen Schnitt in der optischen Achse des erfindungsgemäßen Gerätes,

Fig. 2 den optischen Strahlengang innerhalb des Gerätes.

F i g. J die die Meßmarkenpaare enthaltende Darbietungsfläche in Richtung der optischen Achse gesehen,

Fig. 4 die gleiche Ansicht wie Fig. 3, jedoch mit Zahlenangaben eines speziellen Ausführungsbeispieles und

F 1 g. 5 eine Seitenansicht zu F i g. 4.

Der in Fig. 1 dargestellte Längsschnitt durch das erfindungsgemäße G?rät zeigt im einzelnen die Darbifitungsfläche 1 in Form eines Kugelabschnittes, in der eine Anzahl von paarweise angeordneten Meßmarken 2 sowie Fixiermarken 3 vorgesehen sind. Die Meßmarken 2 bestehen aus den Enden von Lichtleitkabeln 4, denen Lbht sowohl von einer Blitzröhre 5 als auch einer kontinuierlichen Lichtquelle 6 zugeführt werden kann. Hierbei gelangt von der Lichtquelle 6 ausgehendes Licht durch ein Lichtleitkabel 7 durch die Blitzröhre 5 hindurch zu den Eingangsflächen der Lichtleitkabel 4. bo

Das Objektiv 8 dient zur Beobachtung der sich in rief Cornea spiegelnden Meßmarkenpaare mit Hilfe des Okulars 9 sowie zum Fotografieren derselben mit der Kamera to, die Teilung des Strahlenganges erfolgt in einem Teilungsprisma 11.

Das die Darbietungsfläche 1 milden Lichtleitkabeln4 sowie den Fixiermarker. 3 enthaltene Bauteil des Gerätes kann abnehmbar und gegen ein arideres Geräteteil mit maßlich abweichender Anordnung der Meßmarken austauschbar ausgebildet sein.

In F i g. 2 sind die optischen Strahlengänge innerhalb des in Fig. 1 gezeigten Gerätes angedeutet. Der Krümmungsmittelpunkt 12 der Darbietungsfläche 1 soll möglichst genau mit dem Krümmungsmittelpunkt der zu vermessenden Cornea 13 des Auges 14 zusammenfallen. Die paarweise angeordneten Meßmarken 2 werden von der Cornea 13 in Richtung auf das Objektiv 8 gespiegelt, durch welches sie über das Teilungsprisma 11 und ein negatives optisches Glied 15 auf dem Träger 16 einer lichtempfindlichen Schicht abgebildet werden. Zur einwandfreien Abbildung der Meßmarken ist hintei dem Teilungsprisma 11 eine Bier W 17 angeordnet, die als Rastblendenscheibe ausgebildet sei:. kann.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel besitzt die Darbietungsfläche 1 einen Kugelradius von 90 mm. Das Objektiv 8 besitzt eine Brennweite von 80 mm und ergib! eine zweifache Vergrößerung. Zusammen mit der 2,5fachen Vergrößerungswirkung des optischen Gliedes 15 ergibt sich eine Abbildung der Meßmarkenpaare in fünffacher Vergrößerung. Die Meßmarken jedes Meßmarkenpaares erscheinen vom Krümmungsmitteipunkt der Cornea aus unter dem gleichen Winkel von hier 23,5°. Aus diesem Winkel ergeben sich die in den F i g. 4 und 5 angegebenen Positionen der Meßmarkenpaare.

Das Teilungsprisma U weist einen angekitteten Keil 18 auf, der zusammen mit dem Prismenkörper einen teildurchlässigen Spiegel bildet, so daß sich in der Bildebene 16 ein aufgerichtetes und seitenrichtiges Bild ergibt.

Das Okular 10 ermöglicht die Beobachtung der sich in der Cornea 13 spiegelnden Meßmarken 2 vor, während und nach dem Fotografiervorgang. Eine an die beobachteten Meßmarkenpaare heranführbare Skala innerhalb des Okulares läßt bei entsprechender Eichung eine direkte Ablesung der den einzelnen Meßmarkenpaaren angeordneten Krümmungsradien zu.

Fig. 3 zeigt die Darbietungsfläche 1 mit den Meßmarkenpaaren 2 sowie zusätzlichen, außermittigen Fixiermarken 3 in natürlicher Größe in Richtung der optischen Achse gesehen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen die Darbietungsfläche 1 in axialer- und in Seitenansicht. In beiden Zeichnungsfiguren sind Maßangaben über die Positionierung der Meßmarkenpaare enthalten. Die angegebenen Maße sin.j den zu F i g. 2 genannten Gerätedaten zugeordnet, die Abstände der Meßmarkenpaare auf der Fotografie entsprechen den zugeordneten Krümmungsradien in Millimetern.

Nicht dargestellt ist der zur Auswertung der Fotografie erforderliche Maßstab, der ein übliches Lineal mit Millimeterteilung oder ein anderer Maßstab mit linearer Teilung sein kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Fototopometer zur Ermittlung der Krümmung der Cornea eines Auges, bei dem sich auf der Cornea spiegelnde, an einem Meßmarkenträger angeordnete Meßmarken fotografiert und aus der Abbildung der Meßmarken unter Berücksichtigung der geometrisch-optischen Gegebenheiten der Krümmungsradius der Cornea im Bereich der Meßmarkenspiegelung ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Meßmarkenpaaren an dem Meßmarkenträger angeordnet, der sich während der Messung in einer bestimmten Lage zur Cornea befindet und daß der Abstand der Meßmarken jedes Meßmarkenpaares in Abhängigkeit vom Abstand dieser Meßmarken zur optischen Achse des fotografischen Systems und zur Cornea so bemessen ist, daß unter Berücksichtigung des Abbildungsmaßstabes des fotografischen Systems die Abstände aller abgebildeten Meßmarkenpaare zum jeweils zugeordneten. Radius der Cornea proportional sind, wobei sich ein einfacher, ganzzahliger Froportionalitätsfaktor bzw. -teiler ergibt

2. Fototopometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarkenpaare in Form von im Abstand zueinander verlaufenden Meßmarkenreihen angeordnet sind.

3. Fototopometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei unter einem Winkel von 90° zueinander und durch die optische Achse des fotografischen Systems verlaufende, aus je zwei Meßmarkcreihen bestehende Meßmarkengruppen vorgesehen sind.

4. Fototopometer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Meß larkenträger um die optische Achse des fotografischen Systems um mindestens 45° schwenkbar ist.

5. Fototopometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsmaßstab des fotografischen Systems definiert veränderbar ist.

6. Fototopometer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlengang des fotografischen Systems nach oben abgewinkelt ist und ciuß darin ein ein aufrechtes, seitenrichtiges Bild ergebendes Prisma angeordnet ist.

7. Fototopometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarken an der Innenseite einer Kugelabschnittsfläche angeordnet sind, wobei die optische Achse des fotografischen Systems durch den Kugelmittelpunkt verläuft und sich etwa in diesem Mittelpunkt auch der Krümmungsmittelpunkt der zu vermessenden Cornea befindet.

8. Fototopometer nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßmarken durch in der Kugelabschnittsfläche endende Lichtleiter gebildet sind, die von mindestens einer gemeinsamen Lichtquelle ausgehen.

9. Fototopometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtquelle sowohl eine kontinuierlich leuchtende Glühlampe, als auch eine Blitzröhre vorgesehen ist.

10. Fototopometer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kugelabschnittsfläche exzentrische eine Anzahl von Fixiermarken, vorzugsweise in Form von Leuchtdioden, angeordnet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fototopometer nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE-PS 19 33 815 ist schon eine Vorrichtung zur Aufzeichnung und zur Beobachtung der Krümmung der Cornea eines Auges bekannt, bei der ein Lichtspalt in der Cornea abgebildet und diese Abbildung fotografiert wird. Durch eine entsprechende Umlenkung der optischen Strahlengänge mir Hilfe von Spiegeln ergibt sich eine kurvenmäßige Darstellung der

ίο Comeakrümmung. Eine einfache zahlenmäßige Feststellung der Krümmungsradien der Cornea in verschiedenen Bereichen ist nicht möglich.

In dem deutschen Gebrauchsmuster 72 23 684 ist eine einfache Fixationseinriohtung für Geräte zur Vermessung der äußeren Kontur der Cornea beschrieben, die die direkte Messung von Sagittalradien ermöglicht. Die Messungen können hier jedoch nur punktweise erfolgen, wobei der Patient nacheinander auf eine Vielzahl von Fixierpunkten blickt, die auf einer konzentrisch zum Objektiv des Meßgerätes angeordneten ebenen Kreisscheibe angebracht sind. Fotografische Aufnahmen, die gleichzeitig eine Mehrzahl von Meßorten ergeben, kommen hier nicht in Betracht.
Das US-Patent 32 48 162 zeigt eine Anordnung zur Fotokeratoskopie, bei der konzentrisch zum Meßstrahlengang eine Anzahl von hintereinander angeordneten Ringen über die Hornhaut des zu untersuchenden Auges abgebildet werden, wobei Lage und Form der abgebildeten Ringe Rückschlüsse auf die Gestalt der Cornea zulassen. Einfache Messung von sagittalen Radien ist hier nicht möglich.

Die deutsche Patentanmeldung 26 41 004 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Messung der Hornhautkrümmung, nach dem Lichtmarken von der zu vermessenden Cornea direkt auf Detektoren reflektiert werden, wobei diese Detektoren den Abbildungsort der Meßmarken in Form von elektrischen Signalen an ein elektronisches Rechengerät übermitteln. Das Rechengerät errechnet den dem Lichtniarkenort zugeordneten Krümmungsradius der Cornea. Diese Anordnung erfordert einen erheblichen Aufwand an elektronischen Einrichtungen und reagiert empfindlich auf Fehljustierungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Ermittlung der Krümmungsradien einer Cornea gleichzeitig in verschiedenen Bereichen derselben zu schaffen, wobei sich die jeweiligen Krümmungsradien ohne Verwendung von Umrechnungstabellen oder elektronischen Rechengeräten ergeben sollen.

w Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs I beschriebenen Fototopometer gelöst.

Durch die im Rahmen der Erfindung vorgesehene Anordnung zusammengehöriger Meßmarkenpaare ergibt sich die überraschend vorteilhafte Möglichkeit, auf einer Fotografie der über die Cornea abgebildeten Meßmarkenpaare durch Anlegen eines einzigen einfachen Maßstabes an jedes der abgebildeten Meßmarkenpaare den jeweils zugeordneten Krümmungsradius der Cornea in sagittaler Richtung direkt abzulesen.

Die Meßmarkenpaare können in Reihen angeordnet sein, deren Abbildungen zentrisch zur Mitte der Cornea erscheinen. Eine derartige Reihe von Meßmarkenpaaren ergibt in der Auswertung sagittal Krümmungsquerschnitte durch die Cornea.

Die Abstände der einzelnen, jeweils ein MelJmarkcnpaar bildenden Meßmarken sind unterschiedlich und enthalten die durch die baulichen Gegebenheiten des