DE3878123T2

DE3878123T2 - Geraet zur augenheilkunde.

Info

Publication number: DE3878123T2
Application number: DE8888116028T
Authority: DE
Inventors: Yoshimasa Hamano; Kazunobu Kobayashi; Shigeo Maruyama; Takashi Masuda; Isao Matsumura; Yukitsugu Nakamura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1987-09-30
Filing date: 1988-09-28
Publication date: 1993-06-17
Anticipated expiration: 2008-09-29
Also published as: EP0310045A1; US5116114A; DE3878123D1; EP0310045B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Augenheilkunde mit einer Vielzahl von Meß- und Untersuchungsfunktionen, welches eine Vorrichtung zur Bestimmung der Brechkraft der Hornhaut des Auges sowie eine Ultraschallsonde aufweist.
Früher wurde ein Brillenglas oder eine Kontaktlinse benutzt, um die Brechkraft der Hornhaut nach einer chirurgischen Operation der Kontraktion wiederherzustellen, in der Praxis der letzten Jahre aber wurde eine künstliche Linse an die Stelle einer entfernten Augenlinse eingesetzt. Zum Auswählen einer passenden Einsetzlinse für einen Patienten mit einem Auge ohne Augenlinse ist es notwendig, die Brechkraft und die Augenachsenlänge, d.h. den Abstand zwischen der Hornhaut und der Netzhaut, zu kennen.
Früher bestanden allerdings die Schwierigkeiten, daß das Meßergebnis für die Brechkraft der Hornhaut durch eine Vorrichtung zur Vermessung der Form der Hornhaut beeinflußt wurde und das Meßergebnis für die Augenachsenlänge durch ein gesondertes Ultraschallmeßgerät ebenfalls beeinflußt wurde, woraus die gesuchte Brechkraft der Einsetzlinse berechnet werden mußte.
Ein Gerät, welches beide Funktionen aufweist, ist in der US-A-4 764 006 vorgeschlagen. In diesem Fall ist es erwünscht, daß während der Vermessung der Form der Hornhaut deren reflektiertes Bild nicht vom Abbild einer sich im optischen Pfad befindenden Augenachsenlängenmeßsonde verdunkelt wird.
Es ist ferner erwünscht, die Notwendigkeit optischer Transparenz des Systems für die Messung der Augenachsenlänge zu beseitigen.
Weiterhin ist ein Gerät wünschenswert, bei dem eine verschiebbare Grundplatte nicht in einer horizontalen Ebene bewegt werden muß, da der Versuch einer Beeinflussung von zwei Messungen durch Bewegen der verschiebbaren Grundplatte in einer horizontale Ebene in Richtung der optischen Achse zur Zerstörung der Ausrichtung des Gerätes in senkrechter Richtung zur optischen Achse führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Gerät zur Augenheilkunde bereitzustellen, welches eine Messung der Brechkraft der Hornhaut des Auges und eine Messung der Augenachsenlänge ausführt.
Ein Ziel der Erfindung dabei ist, ein Gerät zur Augenheilkunde bereitzustellen, bei dem während der Vermessung der Form der Hornhaut das Meßergebnis nicht durch die Sonde zur Messung der Augenachsenlänge nachteilig beeinflußt wird.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Geräts, bei dem die Sicherheit gegen Verletzen der Hornhaut des zu untersuchenden Auges berücksichtigt wird, wenn ein Meßaufnehmer durch eine Antriebseinrichtung nahe an die Hornhaut des zu untersuchenden Auges gebracht wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 2 ist eine Frontansicht in der ein Beispiel einer Anordnung von Lichtquellen für einen Lichtzeiger dargestellt ist.
Fig. 3 zeigt den Fall einer Messung der Augenachsenlänge in einem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 ist die Schnittansicht eines zu untersuchenden Auges mit einer Darstellung der Form der Signalwellen.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung.
Fig. 6 bis 8 zeigen den Aufbau eines zweiten bis vierten Ausführungsbeispiels in dieser Reihenfolge.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf einen Markierungsträger in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8.
Fig. 10 zeigt ein Blockdiagramm eines Signalverarbeitungssystems für das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8.
Fig. 11 zeigt den Fall in dem die Brechkraft der Hornhaut und die Augenachsenlänge von einer gemeinsamen Schaltung berechnet werden und die erforderliche Brechkraft einer passenden Einsetzlinse angezeigt wird.
Gemäß Fig. 1 sind ein erstes Meßsystem zur Messung der Brechkraft der Hornhaut des zu untersuchenden Auges E und ein zweites Meßsystem zur Ermittlung der Augenachsenlänge in einem auf einer verschiebbaren Grundplatte 1 angeordnetem Gestell 2 vorgesehen.
Im ersten Meßsystem ist eine Objektivlinse 3 dein zu untersuchenden Auge E gegenüberliegend angeordnet, dahinter sind Spiegel 4 und 5, eine Abbildungslinse 6 und ein Element zur Aufnahme zweidimensionaler Bilder 7, welches ein CCD-Bauteil oder dergleichen aufweist, im optischen Pfad angeordnet. Der Ausgang des Elements zur Aufnahme zweidimensionaler Bilder 7 ist mit einem Bildschirm 8 verbunden. Die Objektivlinse 3 und die Spiegel 4 und 5 bilden eine Einheit und sind durch einen von einem Elektromotor 9 angetrieben Draht 10 vertikal bewegbar. Wie in Fig. 2 dargestellt sind mehrere jeweils eine Leuchtdiode aufweisende Lichtquellen 11a - 11d für den Lichtzeiger in gleichem Abstand um die optische Achse L angeordnet. Weiterhin ist im zweiten Meßsystem eine hinter dem Spiegel 4 angeordnete Ultraschallsonde 12 (die an einem Kabel 12a angeschlossen ist) mittels einer bewegbaren Führung 14 durch eine Sondenhalterung 13 hindurch gehalten, wobei die Ultraschallsonde 12 durch eine Spannfeder 15 in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. Die Sondenhalterung 13 ist durch einen Draht 17, der von dem Elektromotor 16 bewegt wird, vorwärts und rückwärts bewegbar. In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 18 bzw. 19 Führungsrollen für die Drähte 10 bzw. 17, das Bezugszeichen 20a eine Betätigungsstange und das Bezugszeichen 20b einen Einstellring für die Vertikalbewegung.
Wenn die mit einem vorbestimmten räumlichen Abstand untereinander angeordneten Lichtguellen 11a - 11d des Lichtzeigers auf die Hornhaut des zu untersuchenden Auges projizieren, werden die an der Hornhaut reflektierten Bilder der Lichtquellen 11a - 11d des Lichtzeigers durch die konvexe Spiegelwirkung der Hornhaut erzeugt. Es ist bekannt, daß der Zusammenhang zwischen den Lichtpunktpositionen dieser an der Hornhaut reflektierten Bilder in Übereinstimmung mit dem Krümmungsradius der Hornhaut und dem Grad des Astigmatismus variiert. Daher kann durch Feststellen dieser Abweichung die Brechkraft der Hornhaut, der Grad des Astigmatismus der Hornhaut und der Achsenwinkel gefunden werden.
Das erste Meßsystem erfaßt die von der Hornhaut reflektierten Bilder der Lichtquellen 11a - 11d des Lichtzeigers, indem von der Hornhaut reflektierte Bilder auf dem Element zur Aufnahme zweidimensionaler Bilder 7 durch ein optisches System abgebildet werden, welches die Objektivlinse 3, die Spiegel 4 und 5 und die Abbildungslinse 6 aufweist. Das erfasste Signal wird in einer elektrischen Schaltung (nicht dargestellt) verarbeitet, und wird ferner weiterverarbeitet, um die Brechkraft der Hornhaut, den Grad des Astigmatismus der Hornhaut und den Achsenwinkel zu bestimmen. Das Element zur Aufnahme zweidimensionaler Bilder 7 kann nicht nur zur Aufnahme eines Meßsignals eingesetzt werden, sondern auch als Einrichtung zur Beobachtung des vorderen Teils des zu untersuchenden Auges E. Dabei ist es so ausgelegt, daß es durch Betätigen der verschiebbaren Grundplatte 1 ausgerichtet werden kann, während der vordere Augenteil mittels des Bildschirms 8 beobachtet wird.
Beim zweiten Meßsystem sind ein Ultraschalloszillator und ein Empfänger in der Ultraschallsonde 12 vorgesehen und mit dem Kabel 12a an einen elektrischen Schaltungsteil (nicht dargestellt) angeschlossen. Ein Ultraschallimpuls wird von dem vorderen Ende der mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges in Kontakt gebrachten Ultraschallsonde 12 ausgesandt und das von der Netzhaut des zu untersuchenden Auges reflektierte Echo aufgenommen, woraus die Augenachsenlänge von der Hornhautoberfläche bis zur Netzhaut als Meßwert wie bekannt bestimmt werden kann.
Es ist ferner bekannt, daß, nachdem die Brechkraft der Hornhaut und die Augenachsenlänge des zu untersuchenden Auges auf diese Weise gemessen wurden, die Brechkraft einer künstlichen Augenlinse aus einer empirisch ermittelten Formel berechnet werden kann.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird während der Messung der Brechkraft der Hornhaut die Ultraschallsonde 12 hinter den Spiegel 4 zurückgezogen, damit der optische Pfad für die Messung der Brechkraft nicht gestört ist. Wenn jedoch der Modus auf die Messung des Augenachsenwinkels mit einem Modus-Wechselschalter (nicht dargestellt) umgeschaltet ist, sind die Objektivlinse 3 und die Spiegel 4 und 5 abgesenkt und die Ultraschallsonde 12 ist vorwärts bewegt, bis sie die Hornhaut des zu untersuchenden Auges berührt, wie in Fig. 3 dargestellt. Die Abwärtsbewegung der Objektivlinse 3 und der Spiegel 4 und 5 wird mit dem Elektromotor 9 und dem Draht 10 bewerkstelligt. Ebenso wird die Bewegung der Ultraschallsonde 12 mit dem Elektromotor 16 und dem Draht 17 bewerkstelligt.
Die Konstruktion ist hier so ausgeführt, daß die Position des vorderen Endes der Ultraschallsonde 12 während der Messung der Augenachsenlänge im wesentlichen mit der Position der Hornhaut des bei der Messung der Hornhaut-Brechkraft untersuchten Auges E in Übereinstimmung gebracht ist oder etwas in Richtung der optischen Achse hervorsteht. Während der Messung der Brechkraft der Hornhaut wird ein geeigneter Ausrichtungsvorgang bei Beobachtung des Bildschirms 8 vorgenommen. Danach wird, auch wenn die Nacheinstellung der Ausrichtung bei einem Wechsel in den Modus zur Messung der Augenachsenlänge nicht durchgeführt wurde, das vordere Ende der Ultraschallsonde 12 in eine Position vorwärts bewegt, in der sie die Hornhaut berührt, und die Messung der Augenachsenlänge kann sofort erfolgen. Wenn für das Umschalten eine längere Zeit erforderlich ist, besteht die Möglichkeit, daß sich der Patient bewegt und sich damit eine ungeeignete Position der Hornhaut ergibt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch sind die Bewegungen beim Umschalten durch den Elektromotor 16 schnell bewerkstelligt, wodurch die Wahrscheinlichkeit der Bewegung der Hornhaut klein ist.
Wenn nur die Augenachsenlänge gemessen werden soll, kann die verschiebbare Grundplatte 1 mit der Ultraschallsonde 12 bewegt werden, während das vordere Ende der Ultraschallsonde 12 beobachtet wird. Die Messung wird jedoch einfacher und effizienter, wenn erst einmal auf den Modus zur Messung der Brechkraft der Hornhaut umgeschaltet ist und die Ausrichtung bei Beobachtung des Bildschirms 8 durch die verschiebbare Grundplatte 1 bewirkt wird. Danach wird der Modus auf die Messung der Augenachsenlänge umgeschaltet und die Ultraschallsonde 12 selbst wird von dem Elektromotor 16 bewegt.
Die Ultraschallsonde 12 wird von dem Sondenhalter 13 so gehalten, daß sie mit geringer Reibungskraft vorwärts und rückwärts, d.h. in Richtung der optischen Achse L, verschiebbar und mit einer schwachen Spannfeder 15 in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist. Dadurch wird, auch wenn die Ultraschallsonde 12 zu nahe an das zu untersuchende Auge E gebracht ist, die Ultraschallsonde 12 gegen die schwache Kraft der Spannfeder 15 zurückgedrückt, wodurch die Endfläche der Ultraschallsonde 12 mit einem vorbestimmten schwachen Druck in Kontakt mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges E gebracht ist und somit keine Gefahr des Einbeulens oder Verletzens der Hornhaut besteht.
Wenn auf den Modus zur Messung der Augenachsenlänge umgeschaltet ist, wird gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ultraschallsonde 12 vorwärts bewegt und deren vorderes Ende mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges E in Kontakt gebracht. Dabei werden die Ultraschall-Echosignale der Hornhautoberfläche, der vorderen und der hinteren Tasche der Augenlinse und der Netzhaut wie in Fig. 4 dargestellt aufgefangen, wobei im besonderen das Signal S der Hornhaut deutlich hervortritt. Wenn dieses Ultraschallsignal S der Hornhautoberfläche aufgefangen wird, kann die Antriebskraftquelle für den Elektromotor 16 abgeschaltet werden, um die Bewegung der Sondenhalterung 13 anzuhalten. Alternativ dazu kann eine Einrichtung verwendet werden, mit der die Bewegung der Sondenhalterung 13 in einer Position angehalten wird, die um einige Millimeter gegenüber der Position, in der das Ultraschallsignal S der Hornhautoberfläche aufgefangen wurde, vorverlegt ist, wodurch die Ultraschallsonde 12 die Hornhaut berührt, während sie von der Spannfeder 15 mit einem Druck beaufschlagt wird.
Für den Arbeitshub, in welchem die Ultraschallsonde 12 bewegt wird, ist die Konstruktion so ausgeführt, daß die Ultraschallsonde 12 bis in die Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges E mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, und daß die Ultraschallsonde 12 mit niedriger Geschwindigkeit bewegt wird, nachdem sie in die Nähe der Hornhaut gekommen ist. Wenn die Sondenhalterung 13 auf das zu untersuchende Auge E zu bewegt wird, wie in Fig. 3 dargestellt, wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel eine Antriebsspannung von einem Motorsteuerungskreis 100 auf den Elektromotor 16 gegeben, so daß die Sondenhalterung mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt wird, bis sie einen in der Bahn der Hubbewegung angeordneten Mikroschalter 20 berührt. Wenn der Mikroschalter 20 die Sondenhalterung 13 erfaßt, wird die Antriebsspannung für den Elektromotor 16 durch den Motorsteuerungskreis 100 vermindert, wodurch die Drehzahl des Elektromotors 16 herabgesetzt wird, um die Bewegung der Sondenhalterung 13 zu verlangsamen. Somit kann die Umschaltzeit verkürzt und die Gefahr, daß die Ultraschallsonde 12 mit einer großen Trägheitskraft gegen die Hornhaut schlägt, vermieden werden.
Nachdem die Messung beendet ist, werden die Motoren 16 und 9 so angesteuert, daß sie in umgekehrter Richtung drehen und der Rückstellvorgang in der oben beschriebenen Vorgehensweise durchgeführt wird, um dadurch das Gerät in den Zustand gemäß Fig. 1 zurückzusetzen.
Anhand des Blockdiagramms in Fig. 5 werden im Folgenden die Steuerungs- und Berechnungsabläufe des vorliegenden Ausführungsbeispiels des Gerätes zur Augenheilkunde beschrieben.
Für die Messung der Brechkraft ist eine Fernsehkamera 7 an einen Rechner 128 angeschlossen und die Brechkraft der Hornhaut wird mittels den Vorschriften einer Vorschrifteneinheit 127 zur Hornhautmessung aus dem Signal berechnet sowie das Ergebnis auf einer Anzeigeeinrichtung 123 angezeigt.
Eine Vorschrifteneinheit 126 zum Moduswechsel ist eine Einheit, aus der Vorschriften zum Moduswechsel zwischen einer ersten Messung, der Messung der Brechkraft der Hornhaut und einer zweiten Messung, der Messung der Augenachsenlänge herausgegeben werden, wobei die Vorschrifteneinheit 126 zum Moduswechsel an den Motorsteuerungskreis 100 angeschlossen ist. Der Ausgang eines Ultraschallübertragers und -empfängers 121 ist an eine Wellenform-Auswahlschaltung 124 angeschlossen, um den Kontakt der Ultraschallsonde mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges E zu erkennen, und steuert über den Motorsteuerungskreis 100 die Motoren 9 und 16. Fig. 4 zeigt den Zustand, in welchem die Ultraschallsonde 12 mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges in Kontakt gebracht ist und das vom Augapfel reflektierte Echosignal, welches dann erhalten wird. Gemäß Fig. 4 bezeichnet ferner E das zu untersuchende Auge, E1 die Hornhaut des zu untersuchenden Auges , E2 die Augenlinse, E3 die Netzhaut und S das reflektierte elektrische Echosignal, wobei die Wellenform - Auswahlschaltung 124 entscheidet ob dieses reflektierte Echosignal richtig eingeleitet wurde.
Für die Messung der Augenachsenlänge ist die Ultraschallsonde 12 mit einem Kabel an den Ultraschallübertrager und -empfänger 121 angeschlossen und von da weiter zu einem Rechner 122 für die Messung der Augenachsenlänge geführt, in dem die Augenachsenlänge berechnet wird, wobei das Ergebnis der Berechnung auf der Anzeigeeinrichtung 123 angezeigt wird.
Die von dem Rechner 128 berechneten Werte für die Brechkraft der Hornhaut und die von dem Rechner 122 berechneten Werte für die Augenachsenlänge werden einem Bedienungsgerät 130 zugeführt, in welchem eine Berechnung der Brechkraft einer künstlichen Augenlinse ausgeführt wird. Das Ergebnis dieser Berechnung wird auf der Anzeigeeinrichtung 123 angezeigt.
Nach beendeter Messung steuert der Motorsteuerungskreis 100 die Motoren 16 und 9 derart, daß diese in umgekehrter Richtung drehen, wodurch sich ein Anfangszustand einstellt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient die Anzeigeeinrichtung 123 zur Anzeige der Rechenergebnisse auch als Bildschirm 8. Es ist natürlich auch möglich, daß die Anzeigeeinrichtung 123 die Ergebnisse der Messung anzeigt und über einen Drucker (nicht dargestellt) ausgibt.
Ebenso können die Rechner 122 und 128 sowie die Bedienungseinheit 130 in einer Einheit zusammengefaßt werden. Ferner wird der Wechsel zwischen der Messung der Brechkraft der Hornhaut, welche die erste Messung ist, und der Messung der Augenachsenlänge, welche die zweite Messung ist, durch die Anweisung an die Vorschrifteneinheit 126 zum Moduswechsel ausgeführt. Es ist jedoch auch möglich auf Beendigung der Ausgabe des Rechners 128 hin ein Signal an den Motorsteuerkreis 100 zu senden, und Vorschriften zum Moduswechsel automatisch durchzuführen.
Fig. 6 ff zeigen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind Schalter 21a und 21b zur Positionserkennung der Sondenhalterung 13 auf eine Schalterträgerplatte 22 montiert, wobei ein gebogener Abschnitt 23 der Schalterträgerplatte 22 mit einem Schraubengewinde 25 an einer Spindel 24 über ein Gewinde in Eingriff steht. Durch Drehen eines am Ende der Spindel 24 vorgesehenen Einstellknopfes 26 kann die Schalterträgerplatte 22, d.h. die Schalter 21a und 21b, in Richtung der Verschiebebewegung der Ultraschallsonde 12 bewegt werden, um die Schalter in jeder Position festzusetzen. Auf der Schalterträgerplatte 22 ist ein Stift 27 angebracht, so daß die Position mit Hilfe des Stiftes an einer Skalenplatte 28 abgelesen werden kann.
Wenn die Ultraschallsonde 12 auf das zu untersuchende Auge E zubewegt wird, steuert der Motorsteuerungskreis 100 in einem Anfangsstadium der Verschiebebewegung den Elektromotor 16 zu einer hohen Geschwindigkeit an, und die Sondenhalterung 13 den Schalter 21a schließt, bewirkt der Motorsteuerungskreis 100 eine Ansteuerung des Elektromotors 16 zu einer niedrigen Geschwindigkeit hin. Ferner wird der Elektromotor 16 angehalten, wenn die Sondenhalterung 13 eine Position erreicht, in der sie den Schalter 21b schließt Somit kann die Umschaltzeit verkürzt und die Gefahr, daß die Ultraschallsonde 12 mit einer großen Trägheitskraft gegen die Hornhaut Ec des zu untersuchenden Auges E stößt, vermieden werden.
Ob die Position des vorderen Endes der Ultraschallsonde 12 während der Messung der Augenachsenlänge in hohem Maße mit der Position der Hornhaut des Auges E während der Messung der Brechkraft der Hornhaut in Übereinstimmung gebracht wird, oder etwas in Richtung der optischen Achse herausragt, kann mit dem Einstellknopf 26 willkürlich festgelegt werden.
Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Bezugszeichen in Fig. 7 bezeichnen gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 6. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Schalter 21a und 21b an separaten Schalterträgerplatten 22a und 22b angebracht, und die Schalter 21a und 21b können mit den jeweiligen Spindeln 24a und 24b und Einstellknöpfen 26a und 26b individuell eingestellt werden. Ebenso ist ein an der Schalterträgerplatte 22b angebrachter Stift 27b mit einer Skalenplatte 28b kombiniert und ein an der Schalterträgerplatte 22a vorgesehener Stift 27a mit einer Skalenplatte 28a kombiniert, welche an der Schalterträgerplatte 22b angebracht ist. Mit einer solchen Konstruktion können die Positionen des Schalters 21a für die Umschaltung der Vorschubgeschwindigkeit der Ultraschallsonde 12 auf eine niedrige Geschwindigkeit und des Schalters 21b für die Erkennung der Halteposition der Ultraschallsonde 12 unabhängig voneinander eingestellt werden, wodurch es ermöglicht wird, die für den Moduswechsel zwischen der Messung der Brechkraft der Hornhaut und der Messung der Augenachsenlänge benötigte Zeit frei festzulegen.
Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird als Mittel zur Positionserfassung der Sondenhalterung 13 eine berührungsfreie optische Erfassungseinheit eingesetzt, welche eine, eine Vielzahl streifenförmiger reflektierender Teile tragende, mit einem Lichtstrahldurchgangsloch 30a an einer Bezugsposition versehene Markierungsplatte 30, ein Paar licht-emittierende Elemente 31 und ein Lichtempfangselement 32, welche an der Sondenhalterung 13 angebracht sind, und ein Bezugslichtempfangselement 33 an der Bezugsposition aufweist. Das von dem licht-emittierenden Element 31 kommende, auf die Markierungsplatte 30 gerichtete Licht wird an den reflektierenden Teilen der Markierungsplatte 30 reflektiert und das reflektierte Licht wird von dem Lichtempfangselement 32 empfangen. Wenn das licht-emittierende Element 31 nahe der Bezugsposition ist, wird das von dem licht-emittierenden Element 31 zu der Markierungsplatte 30 ausgesandte Licht von dem Bezugslichtempfangselement 33 durch das Lichtstrahldurchgangsloch 30a in der Markierungsplatte 30 hindurch empfangen.
Fig. 10 zeigt beispielhaft das Signalverarbeitungssystem des Ausführungsbeispiels in Fig. 8. Ein pulsartiger Signaloutput von dem licht-emittierenden Element 32 mit der Verschiebebewegung der Sondenhalterung 13 wird in einer Addiereinrichtung 34 zwischen dem vorwärts gerichteten Weg der Sondenhalterung 13 zur Hornhaut und dem rückwärts gerichteten Weg der Sondenhalterung 13 von der Hornhaut weg aufintegriert und der Additionsoutput der Addiereinrichtung 34 wird vom Ausgangssignal des Lichtempfangselements 33 zurückgesetzt. Ein Geschwindigkeitsrechner 35 erhält als Input Daten von einem Anfangsgeschwindigkeitsstellglied 36, einem Endgeschwindigkeitsstellglied 37 und von der Addiereinrichtung 34, berechnet daraus ein Geschwindigkeitssteuerungssignal S&sub0; und steuert den Elektromotor 16 in Fig. 1 über eine Motorsteuerung 38. Das Wesentliche der Rechnung in dem Geschwindigkeitsrechner 35 ist die Berechnung der Geschwindigkeitsänderung zwischen dem Wert für die Anfangsgeschwindigkeit im Anfangsgeschwindigkeitsstellglied 36 und dem Wert für die Endgeschwindigkeit im Endgeschwindigkeitsstellglied 37 als eine, von den Werten am Ausgang der Addiereinrichtung 34 abhängige Funktion und es ist möglich einen beliebigen Funktionstyp im Geschwindigkeitsrechner 35 festzulegen. Andererseits ist der Geschwindigkeitsrechner 35 so ausgelegt, daß er ein Haltesignal zum Geschwindigkeitssteuersignal S&sub0; aufgeben kann, wenn der Ausgangswert der Addiereinrichtung 34 mit dem Wert eines Endstreckenstellgliedes 39 übereinstimmt und wenn das Ausgangssignal des Lichtempfangselements 33 Input ist. Ferner ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, durch Geschwindigkeitssteuerung die zum Wechsel zwischen dem Modus zur Messung der Brechkraft der Hornhaut und dem Modus zur Messung der Augenachsenlänge benötigte Zeit so kurz wie möglich zu halten. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wurde die Markierungsplatte 30 mit einer 1-Bit Kodiereinrichtung dargestellt, die Markierungsplatte 30 kann aber auch eine Multi-Bit Kodiereinrichtung aufweisen, welche das Ablesen des Absolutwerts der Position erlaubt. Mit den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurde ein Fall dargestellt, bei dem das Mittel zur Messung der Brechkraft als erstes, in einem festgelegten Abstand zur Hornhaut des zu untersuchenden Auges gehaltenes Meßsystem zur Erfassung der Informationen über das zu untersuchende Auge eingesetzt wird, und bei dem das Ultraschallmeßmittel zur Messung der Augenachsenlänge als zweites, über das Ende der Erfassungseinrichtung mit der Hornhaut in Kontakt gebrachtes Meßsystem zur Erfassung der Informationen über das zu untersuchende Auge eingesetzt wird, wobei die Erfassungseinrichtung eine Ultraschallsonde ist.
Ein Fall, bei dem die Brechkraft der Hornhaut und die Augenachsenlänge in einer gemeinsamen Schaltung berechnet werden und die Brechkraft einer künstlichen Linse angezeigt wird, wird im Folgenden mit Bezug auf Fig. 11 beschrieben. Gemäß Fig. 11 ist der Ausgang des zweidimensionalen Bildaufnehmersystems 7 an eine Bildsignalverarbeitungsschaltung 221, an eine Mischerschaltung 222 und an eine synchrone Trennschaltung 223 angeschlossen und der Ausgang der Bildsignalverarbeitungsschaltung 221 ist mit einer internen Zuleitungsschiene 225 durch eine gemeinsame Schaltung 224 verbunden. Ein Bildspeicher 226 ist ebenfalls mit der internen Zuleitungsschiene 225 verbunden und der Ausgang dieses Bildspeichers 226 ist über die Mischerschaltung 222 an den Bildschirm 227 angeschlossen. Der Ausgang der synchronen Trennschaltung 223 ist über eine Aufzeichnungsschaltung 228 und eine Speicherschaltung 229 an die interne Zuleitungsschiene 225 angeschlossen. Der Ausgang der Ultraschallsonde 12 ist über eine Ultraschall- Sender/ Empfängerschaltung 230 und die gemeinsame Schaltung 224 an die interne Zuleitungsschiene 225 angeschlossen. Ebenso sind an die interne Zuleitungsschiene 225 eine Mikroprozessoreinheit 231, ein ROM-Speicher (read-only memory) 232, ein RAM- Speicher (random access memory) 233 und ein nichtflüchtiger Speicher 234 angeschlossen und der Ausgang der internen Zuleitungsschiene 225 ist mit einer Schnittstelle 235 und einem Drucker 236 verbunden. Ferner sind ein Meßschalter 237 und Lichtquellen 11a - 11d mit der Schnittstelle 235 verbunden.
Bei der Vermessung der Hornhautform werden der maximale Kurvenradius, der minimale Kurvenradius, der mittlere Kurvenradius, der Grad des Astigmatismus der Hornhaut und der Winkel der Astigmatismusachse, welche Informationen über die Form der Hornhaut und der sphärischen Brechung sind, der Grad des Astigmatismus der Brechung des Auges und der Winkel der Astigmatismusachse, welche Informationen über die Brechkraft des Auges sind, gemäß einer, im ROM-Speicher 232 abgelegten vorbestimmten Formel berechnet und das Resultat dieser Berechnung wird über den Bildspeicher 226 und die Mischerschaltung 222 auf dem Bildschirm 227 angezeigt.
Bei der Messung der Augenachsenlänge wird das verstärkte Echosignal mit einem A/D - Wandler in der gemeinsamen Schaltung 224 in ein digitales Signal umgewandelt und über die interne Zuleitungsschiene 225 in den Bildspeicher 226 geschrieben und ein reflektiertes Ultraschallwellensignal wird korrespondierend zum jeweiligen Teil des zu untersuchenden Auges auf dem Bildschirm 227 dargestellt. Die Mikroprozessoreinheit 231 berechnet die Augenachsenlänge, die Tiefe der Vorwölbung, die Dicke der Augenlinse und die Dicke das Glaskörpers gemäß einer, in den ROM-Speicher 232 geschriebenen vorbestimmten Formel und das Resultat dieser Berechnung wird über den Bildspeicher 226 und die Mischerschaltung 222 auf dem Bildschirm 227 angezeigt.
Aus der Information über die Form der Hornhaut des zu untersuchenden Auges und aus dem gemessenen Wert der Länge des vorbestimmten Bereichs, welche auf die vorher beschriebene Weise erhalten wurden, berechnet die Mikroprozessoreinheit 231 die Brechkraft einer künstlichen Linse gemäß einer, im ROM-Speicher 232 abgelegten vorbestimmten Formel und das Resultat dieser Berechnung wird über die Mischerschaltung 222 auf dem Bildschirm 227 angezeigt.
Ein Gerät zur Augenheilkunde kann die Augenachsenlänge eines zu untersuchenden Auges messen und weitere Informationen über das zu untersuchende Auge erfassen (z.B. die Brechkraft der Hornhaut). Wenn eine Erfassungseinrichtung sich im Falle der Messung der Augenachsenlänge mit Hilfe einer Antriebseinrichtung selbst bewegt, wird die Antriebseinrichtung so gesteuert, daß die Geschwindigkeit der Bewegung der Erfassungseinrichtung abgebremst wird, wenn die Erfassungseinrichtung in die Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges kommt.

Claims

1. Gerät zur Augenheilkunde, mit:

einem ersten Meßsystem zur Erfassung der Brechkraft der Hornhaut eines zu untersuchenden Auges, welches in einem vorbestimmten Arbeitsabstand von der Hornhaut zu untersuchen ist;

einem zweiten Meßsystem für die ultraschallbasierende Erfassung weiterer Informationen über das zu untersuchende Auge, wobei eine Sonde mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges in Kontakt gebracht wird;

einer Antriebseinrichtung für die Bewegung der Sonde relativ zu dem ersten Meßsystem von einer Position, in der sie von der Hornhaut des zu untersuchenden Auges räumlich getrennt ist, in eine Position, bei der sie die Hornhaut des zu untersuchenden Auges berührt; und

einer Antriebssteuereinrichtung für die Steuerung der Antriebseinrichtung, um, wenn die Sonde in die Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges kommt, die Geschwindigkeit der Bewegung zumindest zu verlangsamen, wobei die Sonde in Übereinstimmung mit der während der Messung der Brechkraft untersuchten Hornhaut gebracht werden kann.

2. Gerät zur Augenheilkunde nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Beobachtungseinrichtung für die Beobachtung eines Positionierungs- und Ausrichtungszustands des ersten Meßsystems und des zweiten Meßsystems.

3. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Meßsystem ein optisches Meßsystem ist.

4. Gerät zur Augenheilkunde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Meßsystem entlang einer optischen Achse des ersten Meßsystems bewegbar ist.

5. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Meßsystem ein Ultraschallmeßsystem für die Erfassung größenbezogener Informationen über das Auge ist, mit dessen Hornhaut die Sonde in Kontakt gebracht ist.

6. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuereinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung versehen ist, die erfasst, wenn die Sonde in die Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges gelangt, und die Geschwindigkeit vermindert.

7. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebssteuereinrichtung eine zweite Erfassungseinrichtung aufweist, die erfasst, wenn die Sonde in die Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges gelangt, und ein von der Erfassungseinrichtung abgegebenes Signal zum Anhalten der Antriebseinrichtung verwendet.

8. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Erfassungseinrichtung in Richtung der optischen Achse veränderbar ist.

9. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der Ansprüche 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Einrichtungen vorgesehen sind, welche die Position der Erfassungseinrichtung in Richtung der optischen Achse erkennen.

10. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionen der Erfassungseinrichtung und der zweiten Erfassungseinrichtung in Richtung der optischen Achse veränderbar sind.

11. Gerät zur Augenheilkunde nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ferner Einrichtungen vorgesehen sind, welche die Positionen der Erfassungseinrichtung und der zweiten Erfassungseinrichtung in Richtung der optischen Achse erkennen.

12. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Meßsystem ein ultraschallbasierter Augenachsenlängenmesser ist und die Antriebssteuereinrichtung ein Ultraschallsignal zum Anhalten der Antriebseinrichtung nutzt, welches entsteht, wenn das vordere Ende der Sonde die Hornhaut des zu untersuchenden Auges berührt.

13. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Antriebseinrichtung vorgesehen ist, welche nach Beendigung der Erfassung der weiteren Informationen über das zu untersuchende Auge die Sonde in ihre zurückgezogene Stellung bewegt.

14. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde mit einer vorgespannten, die Zunahme der Berührungskraft mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges vermindernden Feder verbunden ist.

15. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Meßsystem ein Meßsystem zur Erfassung der Länge in Richtung der Augenachse ist,

Speichereinrichtungen zum Speichern der erfassten Brechkraft der Hornhaut und der in Richtung der Augenachse er fassten Länge vorgesehen sind,

Berechnungseinrichtungen zur Berechnung der Brechkraft einer künstlichen Augenlinse aus der in der Speichereinrichtung gespeicherten Brechkraft der Hornhaut und der Länge in Richtung der Augenachse vorgesehen sind, und eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen des Outputs der Berechnungseinrichtung vorgesehen ist.

16. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brechkraft des zu untersuchenden Auges und die weiteren Informationen über das zu untersuchende Auge über eine gemeinsame Bedienungsschaltung erfaßbar sind.

17. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorschrifteneinheit für den Moduswechsel, welche die Antriebseinrichtung anweist das erste Meßsystem aus der optischen Achse zu bewegen und, wenn das erste Meßsystem die Verschiebung beendet hat, die Antriebseinrichtung anweist das zweite Meßsystem mit der Hornhaut des zu untersuchenden Auges in Kontakt zu bringen.

18. Gerät zur Augenheilkunde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Meßsystem die Position bestimmt, in welcher das zweite Meßsystem die Hornhaut des Auges berührt, indem es Hornhautreflektionsbilder von Lichtquellen für einen Lichtzeiger erfaßt.