DE2158536B2 - Vorrichtung zum messen des gesichtsfeldes beider augen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen des Gesichtsfeldes beider Augen mit einer Vorrichtung zum Festlegen des Kopfes und einer Gesichtsfeldmeßkugel mit Skala.

Alle Dinge werden normalerweise mit zwei Augen dreidimensional erfaßt. Trotzdem sind die üblichen Perimeter nur als einäugige Perimeter ausgebildet und können daher nicht das Gesichtsfeld beider Augen gemeinsam messen. Wenn man das Gesichtsfeld beider Augen erfassen will, verwendet man bisher bei einem zweiäugigen Perimeter ein Stereoskop, wie beim Lyoyd-Perimeter, oder einen ebenen reflektierenden Spiegel, wie beim Onishi-Perimeter, mit dem einäugige Gesichtsfelder getrennt für das linke und rechte Auge gemessen und dann kombiniert werden. Man erhält somit praktisch niemals wirklich ein kombiniertes Gesichtsfeld beider Augen.

Bis jetzt beruhte die Messung des Gesichtsfeldes auf der Messung eines Sehwinkels, wobei ein von außen auf einer halbkugelförmigen oder ebenen Fläche projizierter Reizeindruck als Sehwinkel gemessen wurde. Beim Auge erstreckt sich jedoch, wie man aus einem horizontalen anatomischen Schnitt ohne weiteres erkennen kann, die Retina in Richtung der Hornhaut weit über den Äquator des Augapfels hinaus. Die Hornhaut bildet in einer horizontalen Querschnittsebene geometrisch eine Ausbuchtung des Augapfels. Obwohl die gebildete Kugelfläche nahezu eine perfekte Kugelfläche mit Ausnahme des Ciliar-Körpers der Hornhaut ist, erfolgte die Messung des Gesichtsfeldes in unnatürlicher Weise über einen Gesichtswinkel durch die Projektion des Reizeindruckes auf eine halbkugelförmige Oberfläche oder auf eine Ebene. Somit war man nicht in der Lage, ein natürliches Gesichtsfeld beider Augen zu erhalten.

In der DT-PS 11 32 744 ist ein Perimeter beschrieben, das eine Meßfläche ähnlich der Hornhaut eines Augapfels aufweist Jedoch bezieht sich diese Patentschrift nur auf ein einäugiges Perimeter, das kein natürliches Gesichtsfeld beider Augen ergibt.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mit der man ein tatsächliches beidäugiges Gesichtsfeld erhalten kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gesichtsfeldmeßkugel einen Radius aufweist, der dem Radius der durch die Knotenpunkte der beiden Augen und durch einen Fixierpunkt in einem vorbestimmten Abstand von den Knotenpunkten verlaufenden Kugelfläche entspricht, und daß die Skala mit einer Gradeinteilung für ein gemeinsames Gesichtsfeld versehen ist

Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Zeichnungen zeigen in

F i g. 1 eine schematische Darstellung eines Augapfels,

Fig.2 ein Diagramm zur Wiedergabe des Prinzips der Messung des beidäugigen Gesichtsfeldes nach der Erfindung,

Fig.3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 4 eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach F i g. 3 und in

Fig.5 eine Draufsicht auf eine Einstellvorrichtung einer Einrichtung zur Fixierung der Lage der Augäpfel.

In F i g. 1 bezeichnet B\ den vorderen Brennpunkt, H den Hauptpunkt, N den Knotenpunkt, B₂ den hinteren Brennpunkt und O den Mittelpunkt. Bei einer gewöhnlichen Linse entspricht N der Mitte der Linse und B\, B₂ dem vorderen bzw. hinteren Brennpunkt der Linse. O ist der Mittelpunkt eines als Kugel angenommenen Augapfels.

Nach F i g. 2 beträgt der Abstand OO' zwischen dem Mittelpunkt O des rechten Auges und dem Mittelpunkt O' des linken Auges 2 d. Die Verbindungslinie der Mittelpunkte Ound O'fällt mit der ΑΓ-Achse zusammen. Eine Mittelsenkrechte zwischen den Mittelpunkten O und O' auf die -Y-Achse bildet die y-Achse. Die Koordinaten auf jedem Punkt des Augapfels sind x, y. Haben das linke und das rechte Auge die gleiche Form, dann wird ein Punkt auf der Augapfeloberfläche des rechten und linken Auges durch die folgende Gleichung beschrieben, wobei der Augapfel als Kugel angenommen ist:

Rechtes Auge (x - d)² + y² = r¹ ,
Linkes Auge (x + df + ν² = r ,

wobei r den Radius des Augapfels des linken und rechten Auges und d deren halben Abstand bedeuten soll.

Nunmehr wird die Theorie des Perimeters nach der DT-PS 1132 744 angewendet. Das Verhältnis des Radius R der Perimeteroberfläche und des Radius r eines Augapfels soll K sein. Die Abstände zwischen den Mittelpunkten O und O' des Augapfels und den

Knotenpunkten N und N' der beiden Augen seien a. Die Gleichungen einer Perimeteroberfläche P des rechten Auges und einer Perimeteroberfläche Q des linken Auges lassen sich ausdrücken, wenn man annimmt, daß beide Augen auf einen unendlich fernen Punkt sehen als:

Rechtes Auge

Linkes Augr.

Wenn ein Punkt normal mit beiden Augen anvisiert wird, dann konvergieren die Fixierlinien der beiden Augen in dem Fixierpunkt Der Schnitt der Fixierlinien der beiden Augen wird auch als Konvergenz bezeichnet Als Einheit für die Konvergenz verwendet man den Meterwinkel. Ein Meterwinkel ist ein Winkel der Sichtlinien der beiden Augen, wenn die Sichtlinien der beiden Augen im Abstand von einem Meter konvergieren. Zwei-Meterwinkel ist ein Winkel der Sichtlinien der beiden Augen, wenn die Sichtlinien der beiden Augen in einem Punkt im Abstand von einem halben Meter konvergieren.

Ist der Konvergenzwinkel 2Θ, wenn die Sichtlinien der beiden Augen in einem Punkt C auf der V-Achse konvergieren, dann ist der Konvergenzabstand oder die Strecke y zwischen der Achse Xund dem Punkt Cdurch folgende Gleichungen bestimmbar:

und damit

tan (-) =

V = d ■ cot <-)

wobei die Konvergenz in y Meterwinkel angegeben ist. Der tatsächliche Winkel ist dann 2Θ. Ist die Lage des Punktes C derart bestimmt, daß die Abstände von den Mittelpunkten O und O' gleich a ■(!+ K) werden, dann oewegen folglich die Perimeterkugelfläche P für das rechte Auge und die Perimeterkugelfläche Q für das linke Auge die Mittelpunkte O oder O' zur Mitte, bis die Mitten der Kugeln Pund Q\m Punkt Czusammenfallen. Damit stimmen die Perimeterkugeln P und Q mit der Perimeterkugel R überein, für die Cder Mittelpunkt ist Dies bedeutet, daß die Perimeterkugeln der beiden Augen mit der Perimeterkugel R zusammenfallen. Dann liegen der Punkt P₂, entsprechend dem Zentralorbit P\ des rechten Augapfels, und der Punkt Qz, entsprechend dem Zentralorbit Q\ des linken Augapfels, auf der gemeinsamen Perimeterkugel R, d.h., entsprechende Punkte der Zentralorbits liegen getrennt an zwei Punkten entsprechend für das rechte und das linke

ίο Auge. Es ist deshalb für die beidäugigc Perimeterkugel notwendig, daß ein Punkt auf der Perimeterkugel Punkten auf den rechten und linken Augäpfeln entspricht Entsprechende Punkte der beiden Augen sind entsprechende Bildpunkte des rechten und linken

t5 Auges, wenn ein außerhalb liegender Punkt auf die Hornhäute der beiden Augen projiziert wird, und diese Bildpunkte liegen in gleichen Abständen von den Zentralorbits in der gleichen Richtung von den Zentralorbits des linken und rechten Auges. Das auf die entsprechenden Punkte projizierte Außenbüd erscheint als einzelner Bildeindruck der beiden Augen. Wenn die Sichtlinien an einem nahen Punkt vor den Augen konvergieren, wird der Konvergenzpunkt als einziger Bildeindruck durch die beiden Augen gesehen und

2s seitlich liegende Punkte auf einem vorbestimmten Kreis, der durch den Konvergenzpunkt geht und als Sichtkreis für einen einzigen Biideindmck der beiden Augen bezeichnet wird. In Fig.2 ist dieser Kreis durch S wiedergegeben und verläuft durch die Mitte C der den beiden Augen gemeinsamen Perimeterkugel R, den Knotenpunkt N des rechten Auges und den Knotenpunkt ATdes linken Auges. Jeder Punkt auf dem Umfang dieses Kreises wird theoretisch auf entsprechende Punkte der beiden Augen projiziert und als einziger Bildeindruck gesehen. Wenn der Sichtkreis 5 um die V-Achse gedreht wird, dann ergibt sich eine Kugel. Alle Punkte auf der Kugeloberfläche entsprechen den Hornhautpunkten der beiden Augäpfel.

Die Koordinaten dieses Punktes C und der Knotenpunkte N, N'erhält man wie folgt:

Punkt C (0,d cot β)

Knotenpunkt ^V (d - α · sin (■), u · cos (-))
Knotenpunkt Λ" (- d + α ■ sin θ, u ■ cos (-)).

Der Sichtkreis 5, der durch diese drei Punkte verläuft, läßt sich durch folgende Gleichungen ausdrücken:

•x² + y¹ χ y 1

d² ■ cot² (-) O d cot θ I

(d - ti ■ sin O))² + α² · cos² β d - α ■ sin θ ti · cos θ 1

(- d + α ■ sin W)² + α² ■ cos² θ - d + α ■ sin θ α ■ cos θ 1

= O

Es ist klar ersichtlich, daß eine derart entstandene Kugel eine Horopter-Kugel ergibt und damit als zweiäugige Perimeterkugel verwendet werden kann. Da alle Punkte auf der Oberfläche dieser Horopter-Kugel Punkten auf den linken und rechten Augen entsprechen, kann das zweiäugige Gesichtsfeld auf der Oberfläche der Horopter-Kugel als Meßoberfläche gemessen werden.

Für ein Perimeter mit einer solchen Horopter-Kugel ist es erforderlich, die Mittelpunkte O und O'der Augen auf genau fixierte Stellungen einzustellen, um genau den Punkt C festzulegen. Dies kann in an sich bekannter Weise, z. B. nach der DT-PS 11 32 744 erfolgen, wie später noch näher erläutert werden wird.
Für das zweiäugige Perimeter ist es zur Erleichterung der Messung erforderlich, die Gesichtsfelder des linken und rechten Auges mittels einer gemeinsamen Skala zu messen. Für diesen Zweck wird bei der Ausführungsform des Perimeters nach der Erfindung eine in Grade eingeteilte Skala Punkt für Punkt von der gemeinsamen Perimeterkugel auf die Sichtkugel Sprojiziert.

So sind beispielsweise die auf die zentralen Orbits P\ und Q\ projizierten Punkte P₂ und Q2 entsprechend auf den Punkt Cabgebildet, und ein Punkt F₂', der auf einen

bestimmten entsprechenden Punkt P\ projiziert ist, ist auf einen Punkt /Y abgebildet.

Dies geht auf die Tatsache zurück, daß auf der gemeinsamen Perimeterkugel R für das linke und das rechte Auge die Skala symmetrisch und gleichmäßig auf der linken und rechten Seite der Punkte P₂ und Q₂ abgebildet werden kann, die entsprechend auf die zentralen Orbits P\ und Q\ projiziert sind.

Bei der vorliegenden Ausführungsform handelt es sich, da die Abbildung auf der gemeinsamen Perimeterkugel R auf die Sichtkugel S projiziert ist, um ein zweiäugiges Perimeter, das auch als einäugiges Perimeter benutzt werden kann, wenn man bei der Messung ein Auge abdeckt.

Wenn die Gradeinteilung der Sichtkugel S auf eine die Sichtkugel 5 im Punkt C berührende ebene Oberfläche Γ projiziert und dort gemessen wird, erhält man ein zweiäugiges Campimeter. In diesem Falle kann das Gerät auch als einäugiges Campimeter verwendet werden, wenn eines der beiden Augen abgedeckt wird.

Im folgenden soll noch ein spezielles Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung anhand der F i g. 3 und 4 erläutert werden.

Auf einem Rahmen 1 ist ein Ständer 2 befestigt, an dessen oberem Ende eine horizontale Trägerplatte 3 vorgesehen ist Die Trägerplatte 3 ist mit einem Skalenträger 4' versehen, auf welchem eine Skala 4 aufgetragen ist. Der Krümmungsradius der Skala 4 entspricht dem Radius der vorher erwähnten Horopter-Kugel S. Auf dem Skalenträger 4' ist drehbar ein Hilfsbogen 5 mit Skala mit dem gleichen Krümmungsradius wie demjenigen der Skala 4 montiert Der durch den Hilfsbogen 5 und die Skala 4 gebildete Ort bildet den Teil einer Kugel. Die Messung kann allein durch die Skala 4 ohne Benutzung des Hilfsbogens 5 ei folgen.

Der Rahmen 1 ist mit einer Bodenplatte 6 versehen, die auf Führungsschienen 6' auf den Skalenträger 4' zu bzw. von ihm weg bewegbar ist Die Vorwärts- und Rückwärtsverschiebung der Bodenplatte 6 erfolgt über einen Drehknopf 9 mit Hilfe eines Ritzels 8, das mit einer Zahnstange 7 kämmt, welche auf dem Rahmen 1 befestigt ist

Auf der Bodenplatte 6 ist eine Grundplatte 10 so gelagert, daß sie sich nach links und rechts relativ zur Skala 4 bewegen läßt Die Verschiebung der Grundplatte 10 nach links und rechts erfolgt über einen Drehknopf

13 und ein Ritzel 12, das mit einer Zahnstange 11 im Eingriff steht, die an der Bodenplatte 6 befestigt ist

Die Grundplatte 10 ist mit einem Ständer 14 versehen. Eine Schraubspindel 18 eines Tisches 17, der die Kinnstütze 16 trägt, steht im Gewindeeingriff mit einem Einstellring 15, welcher drehbar mit dem Ständer

14 verbunden ist Das vordere Ende einer Sperrschraube 19 ist in den Ständer 14 eingeschraubt und ragt in einen vertikalen Schlitz 20 in der Schraubspindel 18. Der Ständer 14 ist mit Tragstäben 22 versehen, die eine Stirnstütze 21 aufnehmen. Durch Drehen des Einstellringes 15 läßt sich der Tisch 17 nach oben und unten ohne Drehung bewegen, d. h., die Kinnstütze 16 und die Stirnstütze 21 werden nach oben und unten bewegt, wodurch sich die Augenhöhe einstellen läßt
Durch Drehen des Drehknopfes 13 wird die Grundplatte 10 nach links und rechts verschoben, so daß die linke und rechte Stellung der Augen relativ zu der Skala 4 eingestellt werden kann. Durch Drehen des Drehknopfes 9 läßt sich die Bodenplatte 6 nach vorn

ίο und rückwärts zur Festlegung des Abstandes zwischen der Skala und den Augen bewegen.

Ein Loch 4" ist in der Mitte des Skalenträgers 4' vorgesehen. Die Augenausrichtvorrichtung 23 besteht aus zwei Zylindern 24 und 25, die auf Trägern 26 und 27

auf der Tragplatte 29 am oberen Teil des Ständers 2 sitzen und zur Einstellung eines Winkels in ihrer V-förmigen Lage relativ zueinander beweglich sind. Die Zylinder 24 und 25 weisen vorzugsweise einen Kegelstumpfhohlteil entsprechend der Ausführungs-

form nach der DT-PS 11 32 744 auf. Die Zylinder 24 bzw. 25 auf den Trägern 26 bzw. 27 sind durch einen Stift 30 auf der Trägerplatte 3 schwenkbar montiert. Die anderen Enden der Träger 26 und 27 sind entsprechend mit Kugelgelenken 31 und 32 versehen. Eine Schraube 34 mit einem Drehknopf 33 ist in Innengewinde der Kugelgelenke eingeschraubt. Die Schraube 34 ist mit zwei gegenläufigen Gewindeteilen versehen. Durch Drehen des Drehknopfes 33 können die Träger 26 und 27 um den Stift 30 geöffnet bzw. geschlossen werden.

Dies bedeutet, daß die Zylinder 24 und 25 um den Stift 30 verschwenken, wodurch der durch die Zylinder 24,25 eingeschlossene Winkel eingestellt wird. Die Zylinder 24 und 25 besitzen entsprechende öffnungen am Ende mit dem geringeren Durchmesser der hohlen Teile, die

zu einem einzigen Loch vereinigt sind, welches vorzugsweise genau auf das Loch 4" des Skalenträgers 4' eingestellt ist

Zum Messen des zweiäugigen Gesichtsfeldes wird zuerst der Abstand 2 d zwischen den Mittelpunkten

gemessen, aus dem der Winkel θ berechnet wird, um die Winkelstellung der Zylinder 24 und 25 mit Hilfe der Skala 36 auf der Tragplatte 29 festzulegen. Dann wird das Kinn des zu Untersuchenden auf die Kinnstütze 16 aufgesetzt, wobei das Gesicht an dem Tisch 17

festgelegt wird. Die Lage der Augen in Höhe und Vorwärts-, Rückwärts-, Links- und Rechtsrichtung wird eingestellt durch Bewegung des jeweiligen Drehknopfes, so daß der zu Untersuchende genau durch die kegelstumpfförmigen Hohlteile der Zylinder 24 und 25

blickt

Nach der Einstellung der Lage der Augen wird der Hilfsbogen 5 gedreht, um das Gesichtsfeld in einem vorbestimmten Winkel zu messen.
Mit der Vorrichtung nach der Erfindung ist es

möglich, das zweiäugige Gesichtsfeld einfach, rasch und genau zu messen. Außerdem weist die Vorrichtung einen sehr einfachen Aufbau auf.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen des Gesichtsfeldes beider Augen, mit einer Vorrichtung zum Festlegen des Kopfes und einer Gesichtsfeldmeßkugel mit Skala, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesichtsfeldmeßkugel einen Radius aufweist, der dem Radius der durch die Knotenpunkte der beiden Augen und durch einen Fixierpunkt in einem vorbestimmten Abstand von den Knotenpunkten verlaufenden Kugelfläche fSJ entspricht, und daß die Skala (4) mit einer Gradeinteilung für ein gemeinsames Gesichtsfeld versehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesichtsfeldmeßkugel aus einem Skalenträger (4') und einem daran befestigten Hilfsbogen (5) mit Skaleneinteilung besieht

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Skalenträger (4') eine Augenausrichtvorrichtung (23) mit zwei Zylindern (24, 25) vorgesehen ist, die von rückwärts auf ein mittig in dem Skalenträger (4') vorgesehenes Loch (4") weisen und in ihrer Winkelstellung zueinander verstellbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (24, 25) teilweise als Hohlstumpfkegel ausgebildet sind, deren engere Enden in Richtung des Loches (4") des Skalenträgers (4') weisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlstumpfkegel (24, 25) auf Kugelgelenken (31, 32) gelagert sind, durch die eine Schraube (34) mit gegensinnigen Schraubengewinden greift.