DE19609101A1 - Augenvermessungsvorrichtung und -verfahren - Google Patents

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Aufzeichnen der Strukturen des Auges.

Beschreibung des Standes der Technik

Die topografische Aufzeichnung bzw. Kartografierung der Hornhaut, die allgemein als Keratometrie oder Keratografie bezeichnet wird, ist sowohl für das Vermessen der vorderen Kontur der Hornhaut als auch für die Erfassung von Kontur- oder Formunregelmäßigkeiten der Hornhaut verwendet worden. In den letzten Jahren sind raffinierte Keratografieverfahren entwickelt worden, in Verbindung mit computerunterstützter Analyse und der Anzeige der abgeleiteten Hornhautformen. Diese Verfahren in Verbindung mit einer Bilderfassung, wie z. B. einer Videokamera und einer Speichervorrichtung, sind allgemein unter der Bezeichnung Videokeratografie bekannt.

Das am weitesten verbreitete Videokeratografieverfahren, welches derzeit verwendet wird, beruht auf der Placidoscheibenbeleuchtung. Konzentrische Ringe bekannter Größe und Gestalt werden auf die Hornhaut projiziert, und die Größen bzw. Maße und Abstände der Reflexe bzw. Reflexionen werden gemessen. Unter Verwendung verschiedener Algorithmen werden diese Messungen mit bekannten Maßen und Abständen verglichen, und es wird ein Abbild der vorderen Oberfläche der Hornhaut aufgebaut. Beispiele von Systemen auf Placidobasis sind das topografische Modellierungssystem (TMS), welches von Computed Anatomy (Tomey) hergestellt wird, das EyeSys Corneal Analysis System und die Visio EH-270 Computerized Corneal Topografie von Visioptic, Inc. Beispiel der Bildverarbeitungsverfahren und der ausgeklügelten Algorithmen, die in solchen Vorrichtungen auf der Basis der Placidoscheibe erforderlich sind, sind von Gersten et al. in dem US-Patent Nr. 4, 863, 260 und von Snook in dem US-Patent 5, 110, 200 beschrieben worden.

Diese Verfahren beruhen auf spiegelnder Reflexion von konzentrischen Ringen durch einen Tränenfilm auf der Hornhaut mit hoher Reflektivität. Dennoch werden diese Reflexionen in zwei Dimensionen für den Aufbau des dreidimensionalen Bildes verwendet. Dies ist eine wesentliche Beschränkung des Standes der Technik auf der Basis der Placidoscheibe. Die zweidimensiona­ len Daten, die verwendet werden, sind nicht ausreichend, um eine vollständige dreidimensiona­ le Aufzeichnung (Kartografierung) zu konstruieren. Gruben, Täler oder andere Unregelmäßigkei­ ten werden möglicherweise durch die Reflexionen in zwei Dimensionen nicht angemessen wiedergegeben, und daher wird möglicherweise ein exaktes dreidimensinales Bild nicht aufgebaut. Weiterhin haben die bei der Umwandlung (der Daten) verwendeten Algorithmen die Tendenz, bekannte Lücken unter Verwendung von Dithering und anderen Extrapolation­ stechniken zu kompensieren, um die Lücken "auszufüllen". Diese Extrapolationstechniken können, ohne daß der Benutzer bzw. die Bedienperson davon weiß, bestimmte Annahmen über die Oberfläche machen. Dies führt dazu, daß der Benutzer nicht in der Lage ist, derartige Annahmen zu korrigieren, selbst wenn er oder sie dies wünschen sollte. Die Algorithmen könnten außerdem auch fälschlicherweise von der Annahme einer konstanten Krümmung der Hornhaut ausgehen. Für die meisten Personen ist dies nicht der Fall.

Die Technik schließt oft auch Messungen verschiedener Teile der Hornhaut aus, und zwar aufgrund nicht überwindbarer mechanischer Beschränkungen. Beispielsweise gibt die Reflexion des Zentrums der Scheiben dem System keinerlei Information. Deshalb wird ein Bereich von bis zu 1 mm oder mehr von der Aufzeichnung möglicherweise ausgeschlossen. Bei einem anderen Beispiel kann möglicherweise das äußere Drittel der Hornhaut nicht aufgezeichnet werden, da das einfallende Muster einen zunehmend spitzen Winkel mit der Hornhaut bildet, so daß die räumliche Auflösung des reflektierten Musters zunehmend schlecht wird.

Außerdem gibt es möglicherweise Bereiche der Hornhautoberfläche, die aufgrund irgendeiner anatomischen Gegebenheit einfach trübe oder dunkel sind und die daher durch die Placidoschei­ benmethode überhaupt nicht aufgezeichnet bzw. kartografiert werden können. Schließlich kann auch noch ein bloßer Fehler der Bedienperson zu fehlerhaften Ablesungen beitragen.

Insgesamt können diese Einschränkungen zu Dioptriefehlern von 1 bis 2 Dioptrien führen, wobei die Fehler in Richtung des Randes größer werden. Hauptquellen der Fehler, die diesen Techniken gemeinsam sind, werden von Roberts in Investigative Ophthalmo/ogy and Visual Science, Band 35, 1994, Seiten 3525-3532, und Refractive & CornealSurgery, Band 9, Seiten 347-357 beschrieben.

Derzeit werden andere Technologien untersucht, die für sich in Anspruch nehmen, daß sie einige oder alle der oben erwähnten Nachteile beheben. Hierzu gehört die Rasterfotogramme­ trie, insbesondere das PAR Hornhauttopografiesystem (von PAR Technology), die Laserhologra­ fie (z. B. die CLAS Hornhauttopografieeinheit von Kerametrics, Inc.) und die projizierte Randkonturierung (z. B. bei der Vorrichtung, die von Visionary Systems, Inc. hergestellt wird). Alle diese Techniken beruhen jedoch wiederum auf spiegelnder Reflexion, die in einigen Fällen und Verwendung von physikalischen Hilfsmitteln, wie z. B. Talkumpuder, verbessert werden muß. Sie sehen sich damit also erneut dem Manipulationsproblem von zwei nach drei Dimensionen gegenüber. Während also eine verbesserte Genauigkeit der rekonstruierten Oberfläche und der Abdeckung bzw. Einbeziehung der zentralen Zone von einigen dieser alternativen Techniken beansprucht werden kann, leiden sie immer noch unter dem Nachteil der abnehmenden räumlichen Auflösung mit zunehmendem Abstand vom Zentrum der Hornhaut.

Das möglicherweise größte Problem mit der Placidoscheibe oder irgendeiner anderen Reflexionstechnik liegt im Fehlen eines konstanten, leicht reproduzierbaren und verifizierbaren Bezugspunktes auf der Hornhaut. Die Hornhaut hat keinen Aufbau und keine Struktur, die als Bezugspunkt für eine Messung verwendet werden kann. Damit ist jeder Versuch, die Messungen auf der Hornhaut zu zentrieren oder die Aufzeichnung exakt zu reproduzieren, bei einer normalen diagnostischen Einstellung, wie z. B. im Büro bzw. der Praxis eines ent­ sprechenden Praktikers schwierig.

Diese Schwierigkeit wird besonders dann offensichtlich, wenn der Versuch unternommen wird, reflektive Techniken, die üblicherweise die Hornhautoberfläche aufzeichnen, mit anderen üblicherweise verwendeten Techniken in Beziehung zu setzen, die für die Messung anderer Aspekte der vorderen Struktur verwendet werden. Beispielsweise besteht eine Ausrüstung, die derzeit für das Messen der Hornhautdicke verwendet wird, typischerweise aus einem Pachymeter, welches Ultraschallreichweite bzw. -messung für die Bestimmung der Dicke der Hornhaut an verschiedenen Stellen auf der Oberfläche verwendet. Die Pachymetriemessungen können manuell durchgeführt werden oder individuell Punkt für Punkt unter Verwendung von kommerziell erhältlichen Instrumenten. Diese verwenden im allgemeinen einen von Hand zu haltenden Wandlerkopf, der flexibel mit einer Energieversorgung und einer Anzeigeeinrichtung verbunden ist. Beispiele derartiger Ausrüstungen sind das Myopachultraschallpachymeter, welches von Myocure, Inc. erhältlich ist, oder der Villasensor von Cilco, Inc. Bei der Verwendung einer solchen Ausrüstung ermöglicht ein Fixierungsziel, daß das nicht untersuchte Auge des Patienten irgendeine Stabilität der zentralen Achse aufrecht erhält, während die Sonde auf der Hornhautoberfläche angeordnet wird. Schwierigkeiten entstehen bei dieser Technik, da die gemessenen Dickendaten letztlich noch irgendwie mit der Stelle korreliert werden müssen, die man ausgewählt hat, auch wenn verschiedene Verfahren für die Ausrichtung des Patienten verwendet werden. Im Ergebnis schließt die Verknüpfung der Daten der Hornhautdicke mit dem Hornhautkrümmungsradius den Versuch ein, zwei völlig verschiedene Datensätze aneinander anzupassen und führt oft im günstigsten Fall nur zu einer näherungsweise vorhandenen Korrelation der beiden. Zu dem Potential an Ungenauigkeit beim Versuch solcher Verknüpfungen trägt noch die Verwendung der derzeitigen Topografievor­ richtungen für unterschiedliche Verfahren zur Definition der Ausrichtung bei, also von Verfahren, die nicht notwendigerweise und nicht ohne Mehrdeutigkeiten mit Pachymetrie (Dickenmessung) oder untereinander korreliert werden können.

Eine andere Technik, die verwendet worden ist, ist der Gebrauch einer Schlitzlampe, welche das Auge beleuchtet. Messungen werden an dem gestreuten Licht vorgenommen. Im Unterschied zu der Reflexionstechnik, die bei der Placidoscheibe verwendet wird, oder zu der Ultraschaltbereichs- bzw. -reichweitenmessung der Pachymetrie beinhaltet das Abtasten mit der Schlitzlampe die Erfassung sowohl der vorderen als auch der hinteren Oberflächenprofile im Querschnitt. Diese Profile stammen von dem gesamten Bereich, da das aufgezeichnete bzw. registrierte Licht von Teilchen in dem eingeschlossenen Bereich insgesamt ausgeht.

Dies ist ein potentiell eher wünschenswertes Verfahren als andere, weil keine Extrapolation erforderlich ist. Die Profile sind echte Abbilder der Oberflächen. Darüber hinaus können gleichzeitig auch die Dicken erfaßt werden ohne das ungenaue oder mit Fehlern behaftete Anpassen zwischen Placidobeleuchtung und Pachymetrie.

Die Abtastung mit der Schlitzlampe leidet jedoch auch, sofern man nicht weiteres unternimmt, am Fehlen eines spezifischen Bezugspunktes auf der Hornhaut. Bei Versuchen, dieses auszugleichen, wird oftmals eine Kamera, die für das Einfangen der durch das Abtasten der erzeugten Bilder verwendet wird, entlang der Sichtachse fixiert, wobei die seitliche, abtastende Schlitzlampe unter einem bestimmten Winkel zu der Kamera angeordnet ist und damit auch zur Sichtlinie. Beispiele derartiger Anordnungen findet man in dem US-Patent Nr. 5 139 022, in welchem ein ebener Laserschlitz in Querrichtung abtastend über die Hornhaut geführt wurde in der Art und Weise, in welcher Ophthalmologen dies üblicherweise getan haben. Alternativ könnte auch eine Abtastlaserschlitzlampe mit einem Photokeratoskop kombiniert werden, wie es von D. J. Crossly et al in Cornea, Band 7, Seiten 30 bis 35, 1988 beschrieben wird.

Derartige Verfahren haben sich jedoch keines großen Erfolges erfreut, da sie aufgrund ihrer mechanischen Komplexität und übermäßig langer Zeiten (wie z. B. 1 min oder so), die erforderlich ist, um eine vollständige Hornhaut aufzuzeichnen, behindert wurden. Es ist unwahrscheinlich, wenn man erwartet, daß der Patient eine feste Augenposition für diese Zeitdauer aufrechterhält. Weiterhin führt eine Anordnung, durch welche die Ebene des Schlitzes bzw. Spaltes immer einen Winkel mit der Betrachtungsebene einschließt, wahrscheinlich zu verzerrten Daten, da die stillschweigende Annahme gemacht wird, daß die Schlitzebene durch das nominelle Zentrum der Hornhaut hindurch verläuft - eine Annahme, die nicht auf zuverlässiger Basis einfach erfüllt oder gar verifiziert werden kann. Wenn die Beleuchtungs­ ebene, wie es in der Praxis wahrscheinlich geschehen wird, die Hornhaut entlang einer Linie außerhalb des näherungsweisen Zentrums der Hornhaut schneidet, werden die Daten im allgemeinen entlang der Linie unsymmetrisch und damit nicht repräsentativ entweder für die Krümmung oder für die Dicke für diesen speziellen Querschnitt. Ein weiterer Nachteil liegt in der relativ großen Tiefenschärfe, die für das Abbildungssystem erforderlich ist, und in der ähnlich großen Tiefenschärfe, die für den Beleuchtungsschlitz erforderlich ist.

Alternativ können sowohl der Schlitz als auch die Kamera abtastend über die Hornhaut hinwegbewegt werden, um es der Kamera zu ermöglichen, den durch den Schlitz erleuchteten Querschnitt bei jeder ausgewählten Position aufzuzeichnen. Ein Hauptproblem mit einer solchen Anordnung liegt darin, daß es zusätzlich zu den vorherigen Bedenken auch schwierig sein kann, ein sauberes Bild von Bereichen am Rand zu erhalten, und zwar wegen der Interferenz durch spiegelnde Reflexionen, insbesondere von der Iris. Derartige Reflexionen sind analog zu einem Rauschen in dem System, da sie die Extraktion ungestörter Daten behindern oder unmöglich machen. Um dieses Problem zu überwinden, kann der Winkel zwischen der Kamera und der Beleuchtung unterschiedlich gemacht werden, jedoch würde dies zu Lasten einer zunehmenden mechanischen Komplexität ebenso wie zu Lasten längerer Zeiten für die Messungen gehen.

Ein weiterer Weg, der im Stand der Technik gegangen wurde, um Tiefenschärfe- und Rausch­ probleme zu überwinden, lag in der Anwendung des Scheimpflug-Prinzips. Siehe beispielsweise Land et al im US-Patent Nr. 4 523 821 und Karasawa et al im US-Patent Nr. 4 171 877. Die durch diese Patente dargestellten Instrumente und Verfahren sind jedoch optisch und mechanisch sehr komplex, was zu einer Ausrüstung führt, die für den praktischen Einsatz in der Praxisausstattung eines Praktikers zu teuer ist, auch als diagnostisches Mehrzweck­ instrument. Keines derselben stellt eine Messung der Oberflächen und der Dicke der Hornhaut oder des Aufbaus einer exakten, dreidimensionalen Wiedergabe derselben bereit.

Zusätzlich zu der Hornhautmessung kann es wünschenswert sein, andere Bereiche des Auges zu untersuchen, und insbesondere die vorderen Strukturen, wie z. B. die Linse. Komplizierte und teure Instrumente, wie z. B. die Erfindungen von Land und Karasawa, ermöglichen einiges hiervon. Wie jedoch oben dargelegt, ist ihr Gebrauch nicht so leicht wie es für die praktische Verwirklichung wünschenswert ist.

Es besteht also ein großes Bedürfnis an einem Verfahren und einer Vorrichtung, welche in der Lage sind, objektive Messungen sowohl der Hornhautform als auch der Hornhautdicke zu erzeugen, welche vollständig miteinander ebenso wie mit dem Bezugsauge korreliert sind und damit die dreidimensionale geometrische Form der Hornhaut in einer Art und Weise wiedergeben, die frei von den Nachteilen und Unzulänglichkeiten ist, die mit dem Stand der Technik verknüpft sind.

Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Instrument bereitzustellen, welche in der Lage sind, in preiswerter Weise die vorderen Strukturen des Auges zu untersuchen und zu messen.

Außerdem ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein Instrument bereitzustellen, welche in der Lage sind, gleichzeitig die Oberflächenkontur der Hornhaut ebenso wie die Hornhautdicke zu messen, und zum Inbezugsetzen dieser Messungen zu einer bekannten Achse des Auges, so daß sie später in bezug auf dieselbe Achse verwendet werden können.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung überwindet die dem Stand der Technik innewohnenden Schwierigkei­ ten durch eine neue Anordnung, bei welcher eine Kamera und eine Spalt- bzw. Schlitzlampe relativ zueinander in einer einzigen Ebene fixiert sind. Bei diesem Aufbau liegt die Kameraachse immer senkrecht zum Bild des Schlitzes auf dem Auge und damit zu dem beleuchteten Querschnitt der Hornhaut. Diese feste Einheit wird dann um eine vorbestimmte Bezugsachse für das Auge gedreht, welche in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Achse der Sichtlinie ist. Daher liegt die Sichtlinie des Patienten in der Ebene des projizierten Lichtes (der Beleuchtung) und fällt immer mit der Drehachse zusammen. Damit wird eine gemeinsame Achse für alle Beleuchtungsebenen der Schlitzlampe bereitgestellt.

Auf diese Weise erfordern die Rohdaten sowohl für die Pachymetrie als auch für die Topographie keine expliziten oder impliziten Annahmen über ihre Interpretation, und sie werden exakt zu der Sichtlinie eines Patienten registriert. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein schmaler Schlitz elektromagnetischer Strahlung, vorzugsweise im fernen Rot- bis zum nahen Infrarotbereich des Spektrums, auf der Hornhaut abgebildet. Dieser schmalze Schlitz oder diese "Scheibe" der Beleuchtung hat eine derartige Länge, daß er bzw. sie über den gesamten Durchmesser der Hornhaut hinweg reicht, und eine Breite, die im Vergleich zur Positionsgenauigkeit, mit welcher die Daten erfaßt werden sollen, schmal ist. Die Beleuchtung bzw. das Licht tritt durch die Hornhaut hindurch, wobei ein kleiner Teil davon von der vorderen Fläche der Hornhaut reflektiert wird, ein noch kleinerer Teil von der hinteren Fläche der Hornhaut reflektiert wird und ein Teil von der inneren Struktur der Hornhaut gestreut wird.

Die Strahlungsscheibe wird um die Sichtlinie des Patienten gedreht, ebenso wie ein Datenerfassungssystem, welches im wesentlichen aus einem Videokamera- und Linsensystem besteht, das unter einem Winkel von näherungsweise 45° zur Sichtlinie des Patienten liegt, während die Daten aufgenommen werden. Das Datenerfassungssystem ist so ausgerichtet, daß es senkrecht zum Querschnitt der durch die Strahlungsscheibe beleuchteten Hornhaut ausgerichtet ist und ist darauf fokussiert. Während die Kamera- und Beleuchtungssysteme gedreht werden, liegt die Sichtachse des Patienten immer in der Ebene, welche durch die optische Achse, entlang welcher der Schlitz projiziert wird, und die optische Achse, entlang welcher das Datenerfassungssystem die Hornhaut betrachtet, definiert wird. Dies erhält man als Ergebnis davon, daß der Patient ein eindeutiges Fixierungssystem betrachtet, welches aus Doppelzielen besteht. Während der Patient die Ausrichtung dieser Ziele aufrechterhält, wird das Zusammenfallen der optischen Achse des Instrumentes und der visuellen Achse des Auges des Patienten in einer bekannten und wiederholbaren Ausrichtung bezüglich der erfaßten Daten aufrechterhalten.

Die Daten werden durch Anordnen des Datenerfassungssystems und der Beleuchtungsscheibe an einem gewünschten Punkt, Einfangen und Speichern des elektronischen Bildes in einem Computerspeicher, anschließend einer Bewegung zur nächsten Position usw., bis die Untersuchung des interessierenden Bereiches vollständig ist, erfaßt, wobei ein solcher Vorgang normalerweise die Drehung der Beleuchtungsscheibe um 180° beinhaltet. Sobald alle eingefangenen elektronischen Bilder erfaßt worden sind, können sie exakt aufeinander bezogen werden, da jedes einen gemeinsamen Bezugspunkt hat, nämlich den Schnitt der Achsen, d. h. der optischen Achse, entlang welcher der Patient schaut, und der Achse, entlang welcher die Daten erfaßt wurden.

Es ist möglich und sogar wahrscheinlich, daß der Patient während der Zeit, die erforderlich ist, um die elektronischen Bilder zu erfassen, was in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bis zu 15 sec dauern kann, unfreiwillige Augenbewegungen ausführt. Falls die Sichtlinie des Patienten von der optischen Achse des Instrumentes zu irgendeinem Zeitpunkt während der Messung abweichen sollte, so wäre die endgültige Rekonstruktion des Hornhautbildes aus den erfaßten Daten aufgrund des Fehlens eines gemeinsamen Bezugs­ punktes für alle Bilder fehlerhaft. Es hat sich herausgestellt, daß im allgemeinen kleine, unfreiwillige Bewegungen des Auges keinen nennenswerten Fehler beim Aufbau der dreidimensionalen Karte bzw. Aufzeichnung der Hornhaut bewirken, jedoch sind Einrichtungen zum Beseitigen des potentiellen Fehlers in die Vorrichtung gemäß der Erfindung aufgenommen worden, um die Genauigkeit weiter zu verbessern. Die bevorzugte Einrichtung besteht aus einer zweiten Kamera, die mit der Kamera des Datenerfassungssystems synchronisiert ist, welche ein elektronisches Bild des Auges aus einem Bereich direkt entlang der Sichtlinie des Patienten auffängt. Wenn dieses Bild in Verbindung mit dem Bild der Datenerfassungskamera verwendet wird, so liefert es im dreidimensionalen Raum eine Messung jeglicher Abweichung der Sichtlinie des Patienten von der optischen Achse des Instrumentes in dem Moment, in welchem die elektronischen Bilder aufgenommen wurden. Mit dieser Information ist es daher möglich, den Bezugspunkt auf jedem elektronischen Bild zu korrigiren, um ihn auf den Punkt zu beziehen, wie er bei der Erfassung des ersten Bildes definiert war.

Eine veranschaulichende Ausführungsform der Erfindung wird in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen wie folgt beschrieben:

Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist ein Diagramm, welches den Aufbau des optischen und mechanischen Teiles eines Instrumentes nach der Erfindung zeigt.

Fig. 3 zeigt die geometrische Beziehung der wesentlichen Elemente der Vorrichtung.

Fig. 4a und Fig. 4b zeigen die Art und Weise des Gebrauchs eines gekrümmten Schlitzes zur Verbesserung der Schärfe des projizierten Schlitzes auf der Hornhaut.

Fig. 5 veranschaulicht den Gebrauch einer zweiten Kamera für das Aufzeichnen der Position des Auges.

Fig. 6 zeigt die Hauptbestandteile der gesamten Erfindung.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, welches die Abfolge und den Betrieb des Tomografie­ meßsystems zeigt.

Genaue Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen

Fig. 1 ist ein verallgemeinertes bzw. abstrahiertes Blockdiagramm der Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die Hauptbestandteile weisen einen optischen Kopf 50 auf, der die Beleuchtung enthält, Bilderfassungs- und Patienteninterfacebauteile mit einer Schnittstelle mit dem Computer 51 über eine Steuerung 52 und einen Framegrabber 53 (Bilderfassungsschaltung).

Der Computer 51 kontrolliert seinerseits die Anzeige auf einem Monitor 54. Information wird dem Computer von der Bedienperson unter Verwendung entweder der Maus 55 oder der Tastatur 56 zugeführt. Normalerweise kann auch ein Drucker 60 von dem Computer gesteuert werden.

Fig. 2 zeigt schematisch die Hauptelemente des Ansatzes. Eine Beleuchtung, welche einen Schlitzlampenaufbau 31 aufweist, wird um die optische Achse 23 des Systems gedreht. Die Datenerfassung wird durch gleichzeitiges Drehen des Bildeinfangaufbaues 19, der eine Betrachtungsachse 24 hat, welche die optische Achse 23 in einem Punkt C auf der Hornhaut 33 des Augen 34 schneidet, verwirklicht. Die Kamera- und Schlitzdrehungen sind mit Hilfe eines rotierenden Teiles, des Rotors 14, synchronisiert, welcher vorzugsweise in Lagern 11 und 15 gelagert ist und an welchem Aufbauten 31 und 19 befestigt sind. Es versteht sich daß in einer anderen Ausführungsform die Aufbauten 31 und 19 elektronisch synchronisiert sein könnten und daß dann der Rotor 14 nicht erforderlich wäre.

Der Schlitzlampenaufbau besteht aus einer Lichtquelle 2, die einen Lampenfaden 1 enthält, von welchem das Licht mit Hilfe eines Kondensors 3 gesammelt und auf diesen Schlitz 4 und durch diesen hindurch gelenkt wird, so daß ein im wesentlichen paralleler Lichtstrahl erzeugt wird. In bevorzugten Ausführungsformen kann eine kommerziell erhältliche Wolframglühlampe als Lichtquelle verwendet werden. Alternative Lichtquellen, wie z. B. eine Lichtbogenlampe oder auch ein Laserstrahl, können für verschiedene Anwendungen benutzt werden. Die Glühlampe 2 wird vorzugsweise mit einem rechtwinkligen Glühfaden gewählt. Mechanisch ist sie an dem Rotor 14 über eine elektrisch isolierte Befestigung angebracht, so daß der Glühfaden 1 parallel zu dem Schlitz liegt. Man beachte, daß in Fig. 1 der Glühfaden 1 und Schlitz 4 zum Zwecke der Klarheit um 90° aus der Papierebene herausgedreht dargestellt sind. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind sie beide so ausgerichtet, daß sie senkrecht zu der Ebene orientiert sind, die durch die optische Achse 23 und die Betrachtungsachse 24 definiert wird.

Die Kondensorlinse 3 wird im allgemeinen so gewählt, daß der Schlitz vollständig ausgeleuchtet ist und daß der Lampenglühfaden 1 näherungsweise in der Hauptebene der Projektionslinse 10 abgebildet wird, um die Linse in Richtung des Längsmaßes des Schlitzes auszufüllen. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Brennweite des Kondensors etwa 17 mm.

Der Schlitz 4 wird vorzugsweise auf eine Breite von 0,1 mm eingestellt und hat entsprechend dem maximalen Durchmesser der Hornhaut ein Längenmaß von etwa 13 mm. In Fig. 2 ist der Schlitz 4 als auf dem Rotor 14 befestigt dargestellt, so daß sein Zentrum auf der Linie des Rotationszentrums des Rotors 14 liegt, welches seinerseits mit der optischen Achse 23 zusammenfällt. Der Filter 5 beschränkt in der bevorzugten Ausführungsform die Beleuchtung von dem Schlitz 4 auf den roten und nahen infraroten Bereich des Spektrums.

Eine Projektionslinse 10 projiziert Beleuchtung bzw. Licht von dem Schlitz 4 entlang der optischen Achse 23 des Instrumentes. In der bevorzugten Ausführungsform erfährt das Abbild des Schlitzes eine einheitliche bzw. eine 1 : 1-Vergrößerung. Zwischen der Projektionslinse 10 und dem Schlitz 4 befindet sich ein Strahlaufspalter 6, dessen Zweck darin besteht, einen optischen Weg für den Patienten bereitzustellen, um den Ausrichtungsaufbau 27 zu betrachten, während ermöglicht wird, daß die Beleuchtung von dem Schlitz 4 durch die Linse 10 hindurchtritt und bei C auf der Hornhaut 33 fokussiert wird. Im allgemeinen wird die relative Apertur der Projektionslinse so ausgewählt, daß die Fokustiefe (Tiefenschärfe) des Beleuch­ tungslichtstrahles ausreichend lang ist, so daß der Strahl über die Dicke der Hornhaut hinweg konstant bleibt. In alternativen Ausführungsformen, in welchen andere Strukturen als die der Hornhaut von Interesse sind, sollte die relative Apertur der Linse 10 so ausgewählt werden, daß die Beleuchtung in ihrer Breite über das größte Erstreckungstiefenmaß des Auges im wesentlichen konstant ist (die relative Apertur oder f-Zahl ist überlicherweise als das Verhältnis der Brennweite der Fokussierlinse zum Durchmesser der Linsenpupille definiert - siehe beispielsweise Seite 187 in Principles of Optics, 2. Auflage, Macmillan Co., New York, 1964 von M. Born und E. Wolf).

Der Ausrichtaufbau 27 wird vorzugsweise verwendet, um eine eindeutige Sichtlinie für ein gegebenes Auge festzulegen und um dadurch zu erlauben, daß sie auf der optischen Achse des Instrumentes für einen absoluten Bezugsrahmen registriert wird. Der Aufbau 27 besteht aus einem Strahlspalterwürfel 6, einem Fernfeldfixierungsziel 7, einem Nahfeldfixierungsziel 8 und einer Beleuchtungsquelle 9, die normalerweise eine Wolframweißglutlampe ist. Die Verwendung von Fern- und Nahfixierungszielen für die Bereitstellung einer eindeutigen Ausrichtungsachse für das Auge sind in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Serial No. 091 670 mit dem Titel "Ausrichtung eines Patienten für Augenchirurgie" offenbart worden, die am 14. Juli 1993 eingereicht wurde. Diese gleichzeitig anhängige Anmeldung beschrieb kein Merkmal, welches sich als für die Verwendung der Vorrichtung in der Praxis als notwendig erwiesen hat und welches in die hier offenbarte Vorrichtung aufgenommen wird. Im allgemeinen haben Patienten, die durch die hier offenbarte Vorrichtung untersucht werden, keine perfekte Sicht bzw. Sehkraft. Dies bedeutet, daß dann, wenn die Nah- und Fernfeldziele bezüglich des Patienten fixiert werden, das eine oder beide im allgemeinen außerhalb des Brennpunktes für den Patienten sein werden, oftmals so sehr, daß eines oder beide Ausrichtungsziele nicht hinreichend klar sind, um für den vorgesehenen Zweck verwendet zu werden. In der vorliegenden Vorrichtung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist dieser Nachteil dadurch beseitigt worden, daß der Aufbau 27 bezüglich der Linse 10 und des Auges 34 des Patienten bewegbar gemacht worden ist, wobei die Bewegung durch ein Paar von Stangen bzw. Schienen 35 darauf beschränkt ist, entlang der optischen Achse 23 stattzufinden. Die Nah- und Fernfixie­ rungsziele 8 bzw. 7 werden auf je einer Seite eines Glaselementes montiert, dessen Dicke von etwa 3 mm derart gewählt ist, daß sie um mehr als 10 m voneinander getrennt erscheinen, wenn sie von einer Person mit normalem Augenlicht (normaler Sehkraft) betrachtet werden. Die Befestigung wird in einer Art und Weise durchgeführt, welche garantiert, daß die Zentren der Ziele ausgerichtet sind, wenn das Glaselement, auf welchem sie montiert sind, in senkrechter Draufsicht betrachtet wird.

Auch wenn es scheint, daß die Fixierungsziele in dem Pfad des Lichtes montiert werden könnten, welches von dem Schlitz 4 ausgeht und durch die Linse 10 gesammelt wird, so daß die optische Achse 23 durch ihre Zentren verläuft, so erfüllt eine solche Montage nicht die Funktion der Verwendung zweier Punkte, um die Sichtlinie wie erwartet bereitzustellen. Dies liegt an den optischen Eigenschaften, die durch den Schlitz in die Einrichtung eingeführt werden. Wenn die Fixierungsziele auf der optischen Achse 23 angeordnet sind, werden sie von dem Patienten gegen den Hintergrund des von dem Schlitz ausgehenden Lichtes betrachtet. Da ein Maß des Schlitzes sehr schmal ist, wirkt der Schlitz in dieser Richtung wie eine Lochkamera, was eine große Tiefenschärfe ergibt, während er in der anderen (langen) Richtung keinen Einfluß auf die Apertur bzw. Öffnung erzeugt, durch welche das Licht austritt. Wenn die Bewegung des Auges parallel zur Längsrichtung des Schlitzes verläuft, so beobachtet der Patient, daß sich das Nahfeldfixierungsziel bezüglich des Fernfeldes zu bewegen scheint, wenn das Auge von der optischen Achse 23 bewegt wird, wie es in der gleichzeitigen anhängenden US-Patentanmeldung Serial No. 091 670 offenbart ist. Wenn das Auge des Patienten jedoch senkrecht zur Längsrichtung (über das schmale Maß hinweg) des Schlitzes bewegt wird, so werden sehr geringe oder keine Veränderungen der Position der Nah- und Fernausrichtziele beobachtet. Dies ist das Ergebnis der Schmalheit des Schlitzes, welche ein sehr tiefes Feld (große Tiefenschärfe) erzeugt, was dazu führt, daß der Patient nicht in der Lage ist, einen Abstand zwischen zwei Zielen zu unterscheiden, und damit den in der gleichzeitig an hängenden US-Patentanmeldung Serial No. 091 670 beschriebenen Effekt verliert. Aus diesem Grund wurden die beiden Fixierungsziele mit Hilfe des Strahlspalters 6 aus dem direkten Betrachtungs­ pfad des Patienten herausgenommen. Zusätzlich wird das Licht von der Quelle 9 durch den Filter 36 gefiltert, um jegliche Strahlung von Licht der Wellenlänge, welche durch den Filter 5 hindurchtritt, zu entfernen. Die Beleuchtung der Fixierungsziele durch die Quelle 9 wurde intensiv genug gemacht, um zu bewirken, daß das verbleibende rote Licht, welches durch den Filter 5 sichtbar ist, für das Auge im wesentlichen durch die Intensität des durch den Filter 36 hindurchtretenden Lichtes, welches im wesentlichen keine der durch den Filter 5 sichtbaren Wellenlängen enthält, unsichtbar gemacht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich das erste Fixierungsziel in einer näherungsweisen optischen Entfernung von 0,75 m vom Auge, und das zweite ist weiter entfernt, vorzugsweise im optisch Unendlichen, für die Betrachtung durch eine normalsichtige Person, d. h. eine, deren Sicht bzw. Sehkraft normal ist. Um die Ziele 7 und 8 für Personen in den Brennpunkt zu bringen, die kurzsichtig sind, wird das gesamte Ausrichtungssystem 27 bewegt so daß es näher an die Projektionslinse 10 herangebracht werden kann. In ähnlicher Weise kann es von der Linse 10 wegbewegt werden, um eine Anpassung an Personen vorzunehmen, die weitsichtig sind. Derartige Einstellungen sind notwendig, um es Patienten mit beliebigem Sehkraftniveau zu erlauben, ihre eigene Sichtlinie mit der optischen Achse 23 auszurichten.

Der Bildeinfangaufbau 19 besteht aus dem Filter 20, der Linse 21 und der Kamera 22, die alle die gemeinsame Betrachtungsachse 24 haben. Der Aufbau 19 ist unter etwa 45° zu der optischen Achse 23 ausgerichtet und auf den Punkt C auf der Oberfläche der Hornhaut 33 fokussiert, wo sich die Achse 23 und 24 schneiden. Das Bild des Schlitzes auf der Hornhaut 33 am Punkt C, welches von der Projektionslinse 10 erzeugt wird, macht einen Querschnitt der Hornhaut sichtbar, der durch Reflexion von Licht von den Hornhautoberflächen und der Streuung von Licht aus dem Bereich zwischen diesen Flächen gebildet wird. Dieses gestreute Licht, welches in der bevorzugten Ausführungsform durch den Filter 5 auf den roten und infraroten Bereich des Spektrums beschränkt wird, wird nach dem Durchtritt durch den Filter 20 durch die Linse 21 auf der Kamera 22 abgebildet. Der Filter 20 ist vorzugsweise ein Langwellenpaßfilter, der nur tiefes Rot und nahes Infrarotlicht zu den Detektoren in der Kamera 22 hindurchläßt. Er hat einen zweifachen Zweck. Der erste besteht darin, jede sichtbare Beleuchtung, die von der Hornhaut aufgrund der Beleuchtungsquelle 9 des Fixierungsaufbaues 27 reflektiert oder gestreut wird, auszublenden. Der zweite Zweck besteht darin, Licht aus der Umgebung auzublenden, insbesondere solches, das durch Fluoreszenzleuch­ ten erzeugt wird. In der bevorzugten Ausführungsform besteht die Abbildungslinse 21 aus einem anamorphen Linsenaufbau, der dafür ausgelegt ist, ein Bild zu erzeugen, welches über den Querschnitt oder die Dicke der Hornhaut hinweg stärker vergrößert ist als entlang ihrer Länge, im allgemeinen mit einem Aspektverhältnis bzw. Seitenverhältnis von etwa 4. Die Detektoren in der Kamera 22 weisen vorzugsweise ein CCD-Feld mit einer Auflösung von 512 × 512 Pixeln oder mehr auf, in Übereinstimmung mit der maximalen Empfindlichkeit im roten und nahen Infrarotbereich des elektromagnetische Spektrums.

Die Bilddetektoren wandeln in konventioneller Weise relative Lichtwerte in elektrische Signale um und erzeugen dadurch ein digitalisiertes Querschnittsbild eines gegebenen Meridians des untersuchten Augengewebes, wie z. B. der Hornhaut. Unter Verwendung der digitalisierten Rohdaten als Eingabe kann eine Standardbildanalysier- und Verarbeitungssoftware verwendet werden, um die gewünschten Vorgänge auszuführen, einschließlich der Berechnung von Höhen oder Abständen zwischen interessierenden Augenstrukturen. In einer bevorzugten Ausführungs­ form werden Algorithmen, wie sie in Fundamentals of Digftal Image Processing, Prentice Hall of Englewood Cliffs, NJ, 1989, von K. Jain Anil für die Ausführung der Randerfassungs­ funktionen beschrieben sind, verwendet, was zu Profilen der vorderen und hinteren Hornhautoberfläche ebenso wie zu dem Abstand zwischen diesen führt, d. h. der Hornhautdic­ ke, und zwar an einer gegebenen Stelle des Auges. Diese Stelle kann, wie unten noch diskutiert wird, einem speziellen Meridian entsprechend gemacht bzw. gewählt werden.

Der Schlitzlampenaufbau 31 und der Bildeinfangaufbau 19 werden beide an dem Rotor 14 in der oben beschriebenen Orientierung befestigt. Wie am besten in Fig. 3 gezeigt wird, sorgt diese Ausrichtung dafür, daß der Bildeinfangaufbau 19 senkrecht zum Schlitz 4 des Schlitzlampenaufbaus 31 ist. Der Rotor ist so aufgebaut, daß er sich in den beiden Lagern 11 und 14 frei drehen kann, während er von dem Motor 18 über einen beträchtlichen Abschnitt eines Vollkreises, der typischerweise 310° überschreitet, angetrieben wird. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Rotor 14 zwischen dem Außenlaufring des Lagers 15 und dem inneren Laufring des Lagers 11 mit Hilfe von Lagerhaltern 16 bzw. 12 erfaßt bzw. gehalten. Zusätzlich zum Beseitigen jeglicher axialen Bewegung des Rotors 14 im Betrieb werden diese Lagerhalter während des Zusammenbaus verwendet, um den Rotor und alle damit verbundenen Teile entlang der optischen Achse 23 zu bewegen, um so den Schlitz 4 (und alle anderen an dem Rotor angebrachten Teile) in angemessenem Abstand von der Projektionslinse 10 zu projizieren. Diese Einstellung ist erforderlich, um eine Anpassung an Toleranzgrenzen hinsichtlich der Brennweite der Projektionslinse 10 vorzunehmen, wobei solche Grenzwerte das Ergebnis davon sind, daß eine relativ preiswerte Linse erforderlich ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Motor 18 typischerweise ein Schrittmotor, der durch Signale von der Motorsteuerung 32 gesteuert wird, welche in der Lage ist, den Rotor 14 und alle damit verbundenen Teile auf irgendeine gewünschte Winkelposition bezüglich des bereitgestellten Bezugspunktes zu steuern bzw. zu betätigen. Wahlweise können Motoren mit Gleichstrom und Positionserfassung, mit Wechselstrom und einem Kupplungsmechanismus oder auch eine Drehung von Hand verwendet werden, um die Positionierung zu erreichen.

In Fig. 2 sind die Projektionslinse 10, der Strahlaufspalter 6, der Filter 5 und der Fixierungs­ aufbau 27 als an dem Halter 13 montiert dargestellt, der durch den Innenring des Lagers 11 hindurch verläuft und an der Grundplatte 25 befestigt ist, wie auch der Motor 18. Der Schlitzlampenaufbau 31 und der Bildeinfangaufbau 19 können sich beide um die optische Achse 23 drehen, während alle anderen Elemente der Erfindung relativ zu der Grundplatte 25 fixiert bleiben können. Die Grundplatte 25 kann bezüglich eines festen Montageteiles 26 bewegt werden, um den gesamten optischen Kopf zu positionieren, der aus allen Elementen der Fig. 2 besteht (mit Ausnahme äußerer Übergänge, wie z. B. dem Auge 24, dem Befestigungsteil 26 und der Motorsteuerung 32), die näher zu dem Auge oder weiter von diesem entfernt sind. Generell ist die Grundplatte 25 darauf beschränkt, daß sie sich nur in Richtung der optischen Achse 23 bewegt, und sie wird daher verwendet, um den geeigneten Abstand des Instrumentes von der Oberfläche der Hornhaut 33 so bereitzustellen, daß das Bild des Schlitzes in der geeigneten Schärfe bzw. Brennebene liegt.

Die Position der besten Fokussierung des Schlitzbildes wird zu dem Zeitpunkt festgelegt, zu welchem das Instrument konstruiert bzw. aufgebaut wird. Dies geschieht durch Anordnen eines Zieles, welches entweder ein Zylinder oder eine Kugel mit einem Radius ist, der näherungs­ weise dem der Hornhaut entspricht, oder eine flache Platte, und zwar an der Stelle der besten Fokussierung des Bildes des Schlitzes, wie es durch die Projektionslinse 10 projiziert wird. Die Position der besten Fokussierung wird durch Überprüfen des Schlitzbildes auf dem Ziel mit Hilfe des Bildeinfachssystems, welches als eine kontinuierliche Bildeinfachkamera betrieben wird, sichergestellt. Das Ziel hat ein Fadenkreuz, auf welches das Abbild des erleuchteten Schlitzes zentriert wird. Das zentrale Pixel (Bildpunkt) des Schlitzbildes wird durch Standarderfassungs­ verfahren gefunden, die denjenigen ähnlich sind, die für das Auffinden der Kanten bzw. Ränder des Bildes des Hornhautquerschnittes verwendet werden, wie oben bereits diskutiert wurde. Die horizontale Position des zentralen Pixels wird in dem Computerbereich des Instrumentes als ein Bezugspixel gespeichert, so daß es während des Betriebes des Instrumentes verwendet werden kann, um eine vertikale Bezugslinie zu erzeugen, welche den passenden Abstand des Patienten von dem Instrument definiert.

Ein ähnliches Verfahren wird verwendet, um die absolute Kalibrierung bzw. Eichung des Instrumentes bezüglich räumlicher Abstände festzulegen. Dies geschieht unter Verwendung eines ebenen Zielobjektes, welches aus einem Gitter mit bekannten Maßen zwischen den Gitterelementen besteht. Das Zielobjekt wird in einer Ebene parallel zu dem Grundteil 25 angeordnet, wobei ein Satz der Gitterlinien in der Kamera 22 horizontal erscheint, und so, daß einer der Knoten des Gitters an dem Punkt C liegt. Die Metrik bzw. Meßvorschrift für das Datenerfassungssystem 19 wird dann durch Messen der Anzahl von Pixeln in Richtung der Breite und Höhe für jede Einheit des Gitters bereitgestellt. Diese Messung erfolgt über das gesamte Gesichtsfeld der Kamera 22, und die Ergebnisse, die auf das obenerwähnte Bezugspixel bezogen werden, werden in dem Computerbereich des Instrumentes gespeichert.

Fig. 3 zeigt die geometrische Beziehung zwischen der optischen Achse 23, der Bilderfassungs­ achse 24 und dem Auge 34. Die ebene Draufsicht ist als eine Draufsicht definiert, die man beim Schauen entlang der optischen Achse 23 erhält, und das Betrachten eines Objektes in der Ebene, die durch die X- und Y-Achsen definiert wird, welche senkrecht zu (der Achse) 23 sind. Beim Gebrauch des Instrumentes blickt der Patient in Richtung und entlang der optischen Achse 23 unter Bewegung von Kopf und Auge, bis der Ursprung bzw. Ausgang der beiden Netzhautbilder 7 und 8 zusammenzufallen scheint. Dies gewährleistet, daß die Sichtlinie des Patienten mit der optischen Achse 23 des Instrumentes zusammenfällt. Die Aufbauten 31 und 19 drehen sich um die optische Achse 23, welche durch die Projektionslinse 10 verläuft. Die Ausleuchtung eines wohldefinierten Abschnittes der Hornhaut, der auf der Achse zentriert ist und die optische Achse 23 umfaßt, wird dabei unter ausgewählten Winkeln bezüglich der Achse 23 erreicht. Da die Achse 23 mit der Sichtlinie des Patienten zusammenfällt, wird eine Serie von Querschnitten der Hornhaut elektronisch eingefangen, die allesamt bezüglich derselben Achse zentriert sind und einen gemeinsamen Punkt an dem Schnitt C zwischen Hornhaut 33 und den Achsen 23 und 24 haben. Die Koordinaten der Ränder dieser Querschnitte, bezogen auf eine Ebene, die durch C verläuft und parallel zu der durch die Achsen X und Y definierten Ebene liegt, werden anschließend verwendet, um eine Wiedergabe der vorderen und hinteren Flächen der Hornhaut aufzubauen, die um den gemessenen Abstand voneinander entfernt sind. Danach kann die Serie von Oberflächenwiedergaben bei ver­ schiedenen Meridianen verwendet werden, um eine oder mehrere dreidimensionale Ober­ flächenkonstruktionen zu berechnen, und zwar unter Verwendung konventioneller numerischer Techniken. Dieser Vorgang ist allgemein bekannt als optische Tomographie und wird mit dem Namen Computer Assited Corneal Tomography (CACT) bezeichnet. Einzelheiten bezüglich der Verfahren zur Oberflächenkonstruktion kann man in Countouäng: a Guide to the Analysis and Display of Spatial Data, 2. Auflage, Pergamon Press, Tarrytown NY, 1992 von David F. Watson finden.

Der Vorteil der Bezugnahmemethode, die in Fig. 3 dargestellt ist, liegt darin, daß sie sinnvolle Vergleiche zwischen speziellen Querschnitten erlaubt, die an einem gegebenen Ort, jedoch zu unterschiedlichen Zeiten, erfaßt wurden. Dies kann für das Bestimmen des Fortschreitens bzw. der Entwicklung bestimmter Zustände, wie z. B. des Hornhautkegels, sehr zweckmäßig sein. In ähnlicher Weise erlaubt die genaue Bezugnahme von dreidimensionalen Oberflächen Vergleiche von Brechungsindexänderungen im Laufe der Zeit, z. B. vor und nach einer Brechkraftoperation.

Die Fig. 4a und 4b zeigen eine Ausführungsform, die eine modifizierte Vorrichtung sowie ein Verfahren aufweist, welche dafür ausgelegt sind, die Schärfe des Bildes des Lichtschlitzes zu verbessern, welches die optische Sonde darstellt, die auf die Hornhaut projiziert wird. Eine konventionelle Projektionslinse wird im allgemeinen ein gekrümmtes Bild eines geraden Gegenstandes erzeugen, wobei die Krümmung in Richtung der Linse konkav verläuft, oder, falls die Linse gut korrigiert ist, ein ebenes Bild. Beides ist für die vorliegende Erfindung nicht wünschenswert, da der Schlitz in seiner Dicke bzw. Breite so gleichförmig wie möglich sein muß, wenn er durch die Hornhaut hindurchtritt, damit die Ränder der vorderen und hinteren Flächen der Hornhaut exakt festgelegt sind. Es ist deshalb wünschenswert, den Brennpunkt bzw. die Brennebene des Schlitzes aus Licht so nah wie möglich an der gesamten Oberfläche der Hornhaut zu haben. Dieses erfordert, daß er mit einer Form fokussiert, die in Richtung der Projektionslinse 10 konvex ist, d. h. das Gegenteil der Ausrichtung, die man normalerweise in den meisten optischen Systemen vorfindet. Eine solche Form kann man erhalten, indem man den Schlitz 4 als einen Abschnitt eines Zylinders ausbildet, wobei die Längsachse des Schlitzes auf der Umfangsfläche des Zylinders liegt. Er ist in Richtung der Projektionslinse 10 konkav ausgerichtet. Demzufolge wird eine Fokalebene für das Schlitzbild derart erzeugt, daß sie bzw. es in einer Richtung gekrümmt ist, die derjenigen entgegengesetzt ist, die normalerweise mit einem ebenen Schlitz gebildet werden würde, mit dem Ergebnis, daß das Bild des Schlitzes dazu gebracht wird, daß seine Brennebene im wesentlichen über bzw. auf der gesamten Oberfläche der Hornhaut liegt, auf welche die Beleuchtung auftrifft. Wie in der bevorzugten Ausführungsform hat der Schlitz vorzugsweise eine Breite von etwa 0,1 mm und mißt in der Länge seiner Sehne bzw. Sekante etwa 13 mm, was wiederum einem Hornhautdurchmesser von etwa 13 mm entspricht.

In noch einer anderen Ausführungsform ist in Fig. 5 eine modifizierte Vorrichtung dargestellt, welche eine Kompensation möglicher Augenbewegungen während der Meßzeit vornehmen kann. Im Idealfall, falls der Patient in der Lage wäre, eine perfekte Ausrichtung mit den Fixationspunkten 7 und 8 während des gesamten Zeitraumes der Datensammlung aufrecht­ zuerhalten, hätten alle erfaßten Querschnitte einen gemeinsamen Punkt, der an der Schnittlinie jedes dieser Querschnitte, der optischen Achse 23 und der Betrachtungsachse 24, liegt. Im allgemeinen muß man jedoch annehmen, daß das Auge des Patienten während der Zeit der Datenerfassung, die in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bis zu 1 5 sec betragen kann, einer gewissen Bewegung unterliegt. Dies bedeutet, daß es keinen gemeinsamen Bezugspunkt mehr für all die Querschnitte gibt, die man während des Ablaufes der Messung erhalten hat. Wenn jedoch ein Verfahren verfügbar wäre, die gemeinsame Beziehung zwischen all den Querschnitten und dem Schnitt der Achsen 23 und 24 wiederherzustellen, so würden die kleinen Augenbewegungen während der Datenerfassungsperiode die Genauigkeit des Aufbaues der vollständigen Hornhautoberflächen aus den erfaßten Querschnitten nicht stören. Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung und eines Verfahrens, welche die für die Kombination von Querschnitten erforderliche Information bereistellen, um eine exakte Wiedergabe von kontinuierlichen Oberflächen selbst bei Vorhandensein kleiner Augenbewegungen zu bilden.

In Fig. 5 ist ein Aufbau 40 dargestellt, der einen Strahlaufspaltwürfel 39 und eine Linse 38 einschließt, die verwendet werden, um ein Abbild des Auges zu bilden, welches auf der optischen Achse 23 des Instrumentes zentriert ist. Dieses Bild ist im allgemeinen größer als der Erfassungsbereich der Positionserfassungskamera 37. In der bevorzugten Ausführungsform liegt die Positionserfassungkamera 37 in einem Abstand von der optischen Achse, so daß nur ein Teil des Bildes des Auges auf das erfassende CCD-Feld fällt, wobei dieser Bereich näherungsweise ein Quadrant des in etwa kreisförmigen Bildes ist, welches die Struktur wiedergibt, die als Limbus (Hornhautrand) bekannt ist und die durch den Übergang von der Iris zu der Sklera (Lederhaut [weiß]) des Auges gebildet wird, wie in der Ansicht A gezeigt ist. Im Gegensatz zur Pupille des Auges bewegt sich der Limbus nicht oder verändert auch nicht seine Form bezüglich anderer Bereiche des vorderen Augenbereiches. Im allgemein haben die Sklera und die Iris einen Unterschied hinsichtlich ihrer Lichtreflexionseigenschaften, was den Limbus zu einer geeigneten Wahl für eine sichtbare, feste Struktur macht, um an dieser die Augenbewegung zu messen. Die Position eines Abschnittes des Limbus oder des gesamten Limbus bezüglich der optischen Achse des Instrumentes wird unter Verwendung von Randfindungstechniken, die ähnlich denjenigen sind, die verwendet werden, um die Oberflächen der Cornea festzulegen, wie oben diskutiert wurde, bestimmt. Eine Messung wird dabei von der ebenen Position des Auges bezüglich der optischen Achse 23 des Instrumentes gleichzeitig (innerhalb der Zeit eines elektronischen Einzelbildes) mit dem von dem Bildfangaufbau erhaltenen Bild bereitgestellt. Diese Information wird dann in Verbindung mit der bekannten Position des Auges verwendet, wie sie durch den unter schrägem Einfallwinkel betrachtenden Bildfangaufbau 19 bereitgestellt wird, um dadurch die Position des Augen im dreidimensionalen Raum relativ zu dem Schnittpunkt der optischen Achse 23 und der Betrachtungsachse 24 zu bestimmen. Wenn derartige Daten erfaßt und für jedes der aufgenommenen Querschnittsbilder gespeichert werden, erlaubt ein anschließender Konstruktionsalgorithmus, daß die Oberflächen der Hornhaut exakt aus den erfaßten Daten berechnet werden.

In anderen Ausführungsformen können andere Verfahren der Augenführung, wie sie z. B. von Knopp et al in der US-Patentanmeldung Serial No. 019 550, "System zur Erfassung, Messung und Kompensation der seitlichen Bewegung eines Zielobjektes", offenbart wurden, anstelle des Verfahrens mit der zweiten Kamera nach Fig. 5 verwendet werden, solange sie optisch mit dem Fixierungsausrichtungsaufbau 27 nach Fig. 2 gekoppelt sind. In dieser Hinsicht ist die Doppelzielfixierungsmethode insofern von großem Nutzen, als sie erlaubt, daß Daten von verschiedenen Instrumenten exakt relativ zueinander registriert bzw. in Beziehung gesetzt werden können, ebenso wie bezüglich einer bestimmten Stelle auf einem gegebenen Auge.

In ähnlicher Weise kann jedes optische diagnostische Instrument, wie z. B. ein Spiegelmikro­ skop, entweder online oder offline mit dem Haupt-CACT-Instrument kombiniert werden, um zusätzliche Augendaten bereitzustellen, die alle bezüglich desselben Punktes auf dem Augen indexiert sind. Es ist daher die Absicht der vorliegenden Patentanmeldung, die mögliche Verwendung derartiger Instrumente, sei es nun online oder offline, mit dem CACT-Instrument zu umfassen, dessen Merkmale und Betriebsweise hier diskutiert werden.

Fig. 6 ist eine isometrische Zeichnung, welche die hauptsächlichen Bestandteile für den Betrieb der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt. Zunächst muß das Instrument in einem passenden Abstand von dem Patienten angeordnet werden. Um dieses zu tun, wird zunächst eine vertikale Bezugslinie von der Bedienperson auf dem Monitor 54 angezeigt, entweder unter Verwendung der Maus 55 oder der Tastatur 56. Diese vertikale Bezugslinie verläuft durch den oben erwähnten Bezugspixel. Gleichzeitig wird ein Bild des Querschnittes der Hornhaut auf dem Monitor durch den Bilderfassungsaufbau 19 angezeigt, der als eine Einzelbildkamera arbeitet. Das Instrument wird dann entlang seiner optischen Achse 53 bewegt, indem die Grundplatte 25 bewegt wird, wie schon beschrieben wurde. Die Bedienperson kann das Instrument in der passenden Brennebene auf der Hornhaut anordnen, indem das Bild des Querschnittes der Hornhaut beobachtet wird und die Grundplatte 25 bewegt wird, bis der Scheitelpunkt des Bildes des Querschnittes tangential zu der vertikalen Bezugslinie liegt. Die Kopfstütze 57 für den Patienten ist ähnlich den Kopfstützen, die bei vielen ophthalmischen Untersuchungs­ instrumenten verwendet werden, mit der Ausnahme, daß eine seitliche Bewegung in Richtung quer zu den Augen des Patienten zusätzlich zu der vertikalen Bewegung üblicherweise in diesen Vorrichtungen auch vorgesehen ist. Der Zweck dieser zusätzlichen Bewegung liegt darin, den Patienten mit einem Mechanismus so auszustatten, daß er nicht jedes Auge präsentieren kann, so daß das gerade untersuchte Auge immer entlang der optischen Achse 23 des optischen Kopfes 50 ausgerichtet ist, ohne Unterstützung durch die Bedienperson der Vorrichtung.

Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm für den Betrieb bzw. Ablauf der Erfindung. In einer Ausführungs­ form löst der Patient den Datensammlungsprozeß aus, da er es ist, der es merkt, wenn die Ausrichtung mit der optischen Achse erreicht ist. Um das Instrument zu verwenden, ordnet der Patient P seinen/ihren Kopf in der Kopfstütze 57 gemäß Fig. 5 an, während er/sie in Richtung des optischen Kopfes 50 blickt, wie es im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist. Der Patient bewegt die Kopfstütze unter Verwendung der vertikalen Einstellschraube 58 und des horizontalen Einstellschlittens 59, bis die beiden Registermarken 7 und 8 der Ausrichtungsanordnung 27 gemäß Fig. 2 aufeinander zentriert zu sein scheinen. Während dieser Zeit stellt die Bedienper­ son den Abstand zwischen dem optischen Kopf 50 und dem Patienten P in der für Fig. 6 oben beschriebenen Art und Weise ein. Sobald der Patient die Bedienperson informiert, daß die Ausrichtung erreicht ist, verifiziert die Bedienperson die korrekte Position entlang der optischen Achse 23 und beginnt den Vorgang der Datenerfassung durch Auslösen einer Menueauswahl aus vorzugsweise einem Windows®-Menu, welches auf dem Monitor 54 dargestellt wird. Wenn es sich um eine Routineuntersuchung der vollständigen Hornhaut handelt, so bewirkt die Software in dem Computer 51, daß der Motor 18, der Teil des optischen Kopfes 50 ist, den Rotor 14, der ebenfalls Teil des optischen Kopfes 50 ist, und die daran angebrachten Bauteile in eine vorher festgelegte Anfangsposition bewegt, woraufhin das Erfassen bzw. Einfangen dieses Bildes für das Speichern im Speicher des Computers 51 folgt. Dies stellt das erste Bild des Hornhautquerschnittes bereit. Die Steuerungssoftware bewirkt dann, daß der Motor den Rotor und die daran angebrachten Komponenten in die nächste Position bewegt, die im einzelnen durch die Software spezifiziert ist, wo er gestoppt wird, und wo das Bild des Quer­ schnittes der Hornhaut unter diesem neuen Winkel wiederum aufgezeichnet und in dem Computerspeicher gespeichert wird. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das Schlitzbild um 180° von seiner Ausgangsstellung aus gedreht worden ist, was eine vollständige Abdeckung der Hornhaut ergibt. Diese gespeicherten Daten werden dann zu einem dreidimensionalen Plan bzw. Aufzeichnung der Hornhaut kombiniert, unter Verwendung von Oberflächenkonstruktions­ algorithmen, auf die schon vorher Bezug genommen wurde. Diese Karte bzw. Aufzeichnung kann auf irgendeine von verschiedenen Arten und Weisen auf dem Monitor 54 unter Verwendung von standardmäßiger Computergraphiksoftware angezeigt werden. Die Aufzeichnung kann auch im Speicher des Computers 51 gespeichert oder als Hartkopie unter Verwendung eines Farbdruckers 60 aufbewahrt werden, der wahlweise an dem Computer 51 angebracht ist.

Die Auflösung der Hornhautaufzeichnung kann im allgemeinen nicht die Anzahl der Positionen übersteigen, unter welchen die Daten erfaßt wurden. Der Winkelabstand zwischen den Positionen bei der Datensammlung kann jedoch mit jeder gewünschten Größe gewählt werden. Typischerweise wird für eine Routineuntersuchung der gesamten Hornhaut ein Winkelabstand von 12° verwendet. Es versteht sich, daß eine viel kleinere Winkelaufteilung über einem beschränkten Bereich der Hornhaut den Effekt hat, daß die Auflösung der erfaßten Daten in hohem Maße gesteigert wird und daher verwendet werden kann, um eine Vergrößerung der Darstellung dieses Ausschnittes bzw. Abschnittes der Hornhaut zu bilden. Dies ermöglicht im Ergebnis eine Zoom-Funktion, die bei der Untersuchung von Abweichungen, wie z. B. dem Hornhautkonus im Detail, von großem Nutzen sein können. Wegen der Natur der radialen Abtastung der optischen Sonde hat das tomographische Bild die beste Auflösung in dem Bereich der Umgebung der Sichtlinie des Patienten. Die Sichtlinie des Auges erstreckt sich von dem betrachteten Gegenstand zu der Augengrube, dem empfindlichsten Bereich des Sehmechanismus des Auges. Daher stellt die Erfindung ein Höchstmaß an Genauigkeit exakt dort bereit, wo es wichtig ist, die genauesten Messungen zu haben.

Indem ein exakter Aufbau der Hornhaut bereitgestellt wird, kann eine Bestimmung ihrer optischen Leistung auf einer echten Punkt-für-Punkt-Basis vorgenommen werden. Die dreidimensionale Wiedergabe der Hornhaut oder eines Teiles derselben kann als Hilfe bei der Vorbereitung einer Operation, für das Anpassen von Kontaktlinsen, für einen Bezug zu früherer Zeit oder für eine andere ophthalmologische Verwendung benutzt werden.

Alternative Ausführungsformen der Vorrichtungen und Verfahren der vorliegenden Erfindung können einen anderen Schlitzbeleuchtungsaufbau und andere Bildverarbeitungssoftware verwenden, um die verschiedenen Eigenschaften von Augenstrukturen zu erfassen und zu charakterisieren, einschließlich der optischen Dichte und des Trübungsgrades der Linse und/oder der Hornhaut des Auges, ebenso wie der Messung der Dicke von anderen Strukturen im Auge, wie z. B. der vorderen Struktur. Insbesondere ist auch die Verwendung einer Laserbeleuchtungsquelle mit Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung kompatibel und kann in Situationen, in welchen eine große Tiefenschärfe erforderlich ist, wie z. B. bei der Messung der Linse, vorteilhaft sein. Insbesondere ist zu erwarten, daß das vorliegenden Instrument mit seinem einzigartigen Datenerfassungsmechanismus eine Verbesserung der Methoden bietet, die in dem US-Patent Nr. 5 139 022 für den Zweck der Bewertung von in-vivo-Eigenschaften des Augengewebes, wie z. B. der Linse des Auges, offenbart sind.

Die obige Beschreibung und die in den Figuren gezeigte Darstellung dienen allein Zwecken der Veranschaulichung und sind weder als Einschränkungen der Erfindung beabsichtigt, noch sollten sie als solche interpretiert werden.

Darüber hinaus liegen gewisse Modifikationen oder Alternativen für die Fachleute beim Lesen der Beschreibung auf der Hand, die alle innerhalb des Rahmens und Schutzumfanges der vorliegenden Erfindung liegen sollen, wie sie durch die anhängenden Ansprüche definiert werden.

Claims (38)

1. Vorrichtung zum Abbilden der vorderen Strukturen des Auges mit
Einrichtungen zum Ausrichten des Auges entlang einer vorbestimmten Achse,
Einrichtungen zum Projizieren von Licht auf das Auge entlang der vorbestimmten Achse,
Einrichtungen zum Aufnehmen eines Bildes des Auges, welches sich aus der Projektion ergibt, die unter einem vorbestimmten Winkel zu der Einrichtung zum Projizieren ausgerichtet sind und
Einrichtungen zum Drehen der Einrichtungen zum Projizieren und der Einrichtungen zum Einfangen (eines Bildes) um die vorbestimmte Achse.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtungen zum Ausrichten des Auges entlang einer vorbestimmten Achse eine erste Zielobjekteinrichtung und eine zweite Zielobjekteinrichtung aufweisen, die jeweils auf einer ersten vorbestimmten Achse angeordnet sind, wobei die erste Zielobjekteinrichtung dem Auge näher ist, so daß die sichtbare Ausrichtung der ersten Zielobjekteinrichtung mit der zweiten Zielobjekt­ einrichtung dazu führt, daß das Auge entlang einer zweiten vorbestimmten Achse ausgerichtet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die erste vorbestimmte Achse die optische Achse der Vorrichtung ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die zweite vorbestimmte Achse die Achse der Sichtlinie ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Projizieren von Licht auf das Auge entlang der vorbestimmten Achse eine Schlitzlampe aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schlitzlampe Einrichtungen zum Projizieren eines konvexen Schlitzbildes aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Einfangen eines Bildes des Auges, welches aus der Projektion herrührt, eine Kamera ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Kamera eine Linse und eine Einrichtung zum Abbilden aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Linse eine Einrichtung zum Fokussieren aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Linse eine Einrichtung zum Vergrößern aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Abbildungseinrichtung ein CCD-Feld aufweist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin Einrichtungen zum Bereitstellen der Vorrichtung in zumindest einer vorher festgelegten Position und das Speichern der Bilder des Auges aufweist, die von der Einfangeinrichtung entsprechend der zumindest einen vorher festgelegten Position eingefangen wurden.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Verarbeitungseinrichtung die Vorrichtung in einer Mehrzahl von vorher festgelegten Positionen vorsieht und die Bilder des Auges speichert, die von der Einfangeinrichtung entsprechend der Mehrzahl von vorbestimm­ ten Positionen eingefangen bzw. aufgenommen wurden.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Mehrzahl von vorher festgelegten Positionen eine erste und eine letzte Position einschließt, wobei eine Position der Projizier­ einrichtung, bei der sich die Vorrichtung in der erwähnten letzten Position befindet, gegenüber einer Position der Projiziereinrichtung, wenn sich die Vorrichtung in der ersten Position befindet, um im wesentlichen 180° gedreht ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Verarbeitungseinrichtung weiterhin Einrichtungen zum Bereitstellen einer dreidimensionalen Wiedergabe der gespeicherten Bilder für eine Analyse einschließt.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, welche weiterhin eine Einrichtung zum Bestimmen eines vorbestimmten Bezugspunktes auf dem Auge aufweist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Bestimmungseinrichtung eine zweite Einrichtung zum Abbilden aufweist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die zweite Abbildungseinrichtung eine Kamera aufweist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Drehen einen Motor aufweist, der mit einem Rotor wirksam verbunden ist.

20. Schlitzlampenaufbau mit einer Lichtquelle und einer Einrichtung zum Projizieren konvexer Schlitzbilder.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei der Schlitzlampenaufbau weiterhin eine Linse aufweist.

22. Vorrichtung zum Abbilden der vorderen Strukturen des Auges mit
einer ersten Zielobjekteinrichtung und einer zweiten Zielobjekteinrichtung, von denen jede auf einer ersten vorbestimmten Achse angeordnet ist, wobei die erste Zielobjekt­ einrichtung dem Auge näherliegt, so daß die visuelle Ausrichtung der ersten Zielobjekt­ einrichtung mit der zweiten Zielobjekteinrichtung dazu führt, daß das Auge in Richtung einer zweiten vorbestimmten Achse ausgerichtet ist,
einer Schlitzlampeneinrichtung, welche Einrichtungen zum Projizieren eines konvexen Schlitzbildes aufweist,
einer Kameraeinrichtung, welche eine Linseneinrichtung und eine Abbildungseinrichtung aufweist und welche unter einem vorbestimmten Winkel von der jeweiligen Schlitzlam­ peneinrichtung ausgerichtet ist, und
einer Motoreinrichtung, die mit einer Schritteinrichtung wirksam verbunden ist, um die Einrichtung zum Projizieren und die Einrichtung zum Einfangen (der Bilder) um die zweite vorbestimmte Achse zu drehen.

23. Verfahren zum Abbilden der vorderen Strukturen des Auges mit
Ausrichten des Auges entlang einer vorbestimmten Achse,
Projizieren von Licht auf das Auge entlang der vorbestimmten Achse,
Einfangen eines Bildes des Auges, welches von der Projektion unter einem vorbestimm­ ten Winkel von der vorbestimmten Achse herrührt, wobei das Projizieren und Einfangen während der Drehung um die vorbestimmte Achse stattfindet.

24. Verfahren nach Anspruch 23, welches weiterhin den Schritt aufweist, daß das Projizieren und Einfangen in zumindest einer vorher festgelegten Position erfolgt und daß das Speichern, welches mit dem Bild des Auges verknüpft ist, der zumindest einen vorher festgelegten Position entspricht.

25. Verfahren nach Anspruch 24, welches weiterhin den Schritt aufweist, daß das Projizieren und Einfangen in einer Mehrzahl von vorher festgelegten Positionen erfolgt und daß das Speichern der Bilder des Auges der Mehrzahl von vorher festgelegten Positionen entspricht.

26. Verfahren nach Anspruch 25, welches weiterhin den Schritt aufweist, daß eine dreidimensionale Wiedergabe der gespeicherten Bilder des Auges für die Analyse bereitgestellt wird.

27. Vorrichtung für das Abbilden der vorderen Strukturen des Augen, mit
einem Gehäuse, welches so montiert ist, daß es um eine erste Achse um ausgewählte Bogen drehbar ist,
einem Motor, der so angeschlossen und dafür ausgelegt ist, das Gehäuse zu drehen,
einer Schlitzlampe, welche in dem Gehäuse montiert und dafür ausgelegt ist, sich mit diesem um die erste Achse zu drehen und weiter dafür ausgelegt ist, ein Schlitzbild zu projizieren,
einer Linse, die in dem Gehäuse montiert und für die Drehung mit dem Gehäuse ausgelegt ist und welche getrennt von der Schlitzlampe vorgesehen ist, wobei die Linse weiterhin dafür ausgelegt ist, das Schlitzbild von der Schlitzlampe zu fokussieren und das Schlitzbild auf das Auge zu übertragen,
einer ersten Kamera, welche an dem Gehäuse montiert ist und für eine Drehung mit diesem ausgelegt ist, wobei die Kamera dafür ausgelegt ist, das Schlitzbild, welches auf das Auge projiziert ist, abzulesen, wobei die erste Kamera so montiert ist, daß sich eine Abbildungsachse so erstreckt, daß sie die erste Achse des Gehäuses unter einem Winkel von 45° trifft und senkrecht zu einer Oberfläche des Auges ist, wo die Abbildungsachse mit dem Auge in Kontakt steht,
einem Ausrichtungsaufbau einschließlich eines Strahlaufspalterwürfels, der in dem Gehäuse zwischen der Linse und der Schlitzlampe angeordnet und auf der ersten Achse des Gehäuses für eine Drehung mit dem Gehäuse angeordnet ist, wobei der Strahl­ spalterwürfel dafür ausgelegt ist, ein reflektiertes Bild eines Paares von Fixierungs­ punkten an getrennten Stellen um 90° von der Drehachse des Gehäuses zum Auge zu übertragen, und
einer zweiten Kamera, die in dem Gehäuse montiert ist und dafür ausgelegt ist, ein reflektiertes Bild des Auges abzulesen.

28. Einrichtung nach Anspruch 27, wobei die Schlitzlampe einen im wesentlichen ebenen, in etwa rechtwinkligen Schlitz für das Projizieren eines im wesentlichen ebenen, in etwa rechtwinkligen Schlitzbildes aufweist.

29. Einrichtung nach Anspruch 27, wobei die Schlitzlampe einen im wesentlichen konvexen, in etwa rechtwinkligen Schlitz bzw. Spalt für das Projizieren eines im wesentlichen konvexen, in etwa rechtwinkligen Schlitzbildes aufweist.

30. Einrichtung nach Anspruch 27, welche weiterhin einen in dem Gehäuse montierten Filter zwischen dem reflektierenden Strahlaufspalter und der Schlitzlampe einschließt.

31. Einrichtung nach Anspruch 27, welche weiterhin einen Strahlaufspalterwürfel und eine zweite Linse aufweist, die in dem Gehäuse zwischen der zweiten Kammer und dem Auge montiert ist.

32. Einrichtung nach Anspruch 27, wobei der Ausrichtaufbau weiterhin eine Einrichtung zum Einstellen einer Position desselben entlang der ersten Achse einschließt.

33. Einrichtung nach Anspruch 32, wobei die Ausrichtungsanordnung weiterhin ein Beleuchtungsteil zum Bereitstellen einer Lichtquelle durch das Paar von Fixierungs­ punkten einschließt.

34. Einrichtung nach Anspruch 33, wobei der Ausrichtaufbau weiterhin ein Filter einschließt, welches zwischen dem Beleuchtungsteil und dem Paar von Fixierungs­ punkten angeordnet ist.

35. Einrichtung nach Anspruch 27, welche weiterhin Verarbeitungseinrichtungen für die Bereitstellung der Vorrichtung in zumindest einer vorher festgelegten Position und das Speichern der Bilder einschließt, die von den ersten und zweiten Kameras entsprechend der zumindest einen vorher festgelegten Position abgelesen werden.

36. Einrichtung nach Anspruch 35, wobei die Verarbeitungseinrichtung die Einrichtung in einer Mehrzahl von vorbestimmten Positionen bereitstellt und die Bilder speichert, die von den ersten und zweiten Kameras entsprechend der Mehrzahl von vordefinierten Positionen abgelesen werden.

37. Einrichtung nach Anspruch 36, wobei die Mehrzahl von vorher festgelegten Positionen eine erste und eine letzte Position aufweist, wobei eine Position des Schlitzbildes, wenn die Einrichtung sich in der letzten Position befindet, gegenüber einer Position des Schlitzbildes, wenn die Vorrichtung sich in der ersten Position befindet, um im wesentlichen 180° gedreht ist.

38. Einrichtung nach Anspruch 36, wobei die Verarbeitungseinrichtung weiterhin Einrichtungen zum Bereitstellen einer dreidimensionalen Wiedergabe der gespeicherten Bilder für eine Analyse einschließt.