Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine keratometrische Anordnung, bei der Beleuchtungsstrahlen parallelen Lichtes auf die Cornea gerichtet sind, eine drehbare optische Einheit in der von der Cornea reflektierten Strahlung vorgesehen ist und eine Abbildung dieser Strah¬ lung auf eine photoelektrische Empfangeranordnung erfolgt.

Stand der Technik In der Augenoptik und Augenmedizin werden keratometrische Anordnungen (auch als Ophtalmometer bezeichnet) vor allem zur Bestimmung der Krümmungsradien der Cor¬ nea genutzt. Ihr Einsatz erfolgt aber auch zur Vermessung von Kontaktlinsen, zur Beur¬ teilung progressiver Hornhautveranderungen (z.B. Keratokonus) und auch bei der Suche nach hornhautbedingten Refraktionsfehlern. Generell werden mit all diesen Anordnun- gen Radien ermittelt; durch Umrechnung mit der Flachenbrechwertformel kommt man zu einem Hornhautbrechwert, der an den meisten Geraten direkt abgelesen werden kann.

In der Geratetechnik haben sich Keratometer durchgesetzt, die nach dem Koinzidenz¬ prinzip arbeiten. Allen Koinzidenzgeraten liegt das gleiche Meßprinzip zugrunde, nach dem zwei Testmarken auf die Cornea projiziert und die Bildabstande der von dort reflek¬ tierten Testmarken ermittelt werden. Sind die Abmessungen des Objektes (mindestens zwei getrennte Testmarken oder Punkte) und der Abstand vom Bild zum Objekt bekannt, kann daraus der Krümmungsradius bestimmt werden Die Spiegelung der Testmarken erfolgt dabei in einer zentralen Zone der Cornea mit einem Durchmesser von ca. 3,2 mm

Bei diesen Geräten wird der Entfernungsunabhangigkeit eine große Bedeutung beige¬ messen. Mit dem Einsatz von Kollimatoren im Beleuchtungsstrahlengang wird der erste Entfernungsfehler ausgeschlossen, da die Testmarken nach unendlich abgebildet wer¬ den. Der Abstand des Prüflings zum Gerät hat damit keinen Einfluß auf die Größe der Spiegelbilder der Testmarken. Der Meßstrahlengang erfüllt die zweite Bedingung der Entfernungsunabhangigkeit, er ist telezentrisch aufgebaut; eine Aperturblende im Fokus eines Objektives sorgt dafür, daß nichtparallele Strahlen ausgeblendet werden und somit nicht zur Detektion gelangen Eine Abstandsveranderung zwischen Prüfkörper und Ob¬ jektiv bleibt somit ohne Einfluß auf die Genauigkeit der Messung.

Keratometer nach dem Koinzidenzprinzip sind sehr preiswert und ermöglichen eine ge¬ naue Radienbestimmung. Nachteilig ist, daß der Meßvorgang selbst wie auch die Aus¬ wertung der Meßdaten nur von geübten Bedienern vorgenommen werden kann

Um dem abzuhelfen, wurden automatische Keratometer entwickelt, bei denen mehrere Meßmarken, vorwiegend durch Infrarot-LED's mit bekannter geometrischer Anordnung (Punkte, Linien, Kreise) erzeugt, auf die Hornhaut abgebildet werden. Die Lage ihrer Spiegelbilder wird von Detektionseinrichtungen erfaßt und anschließend von Rechenpro¬ grammen im Hinblick auf die Hauptkrummungsrichtung und die dazugehörigen Radien ausgewertet. Als Detektoren kommen CCD-Zeilen oder auch komplette CCD-Kameras zum Einsatz. Automatisch messende Keratometer sollen die beiden Bedingungen der Entfernungsunabhangigkeit erfüllen und einen geringen relativen Fehler zulassen. In jüngster Zeit sind automatische Keratometer entwickelt worden, die nach dem Prinzip der Bilddrehung bei feststehender Lichtquelle und feststehender Detektionseinrichtung arbeiten.

Eine solche keratometrische Anordnung ist beispielsweise in der US Patentschrift 4,770,523 veröffentlicht. Hier gelangt paralleles Licht aus zwei schlitzförmigen Licht¬ quellen über eine optische Einheit, die um eine Referenzachse drehbar ist, und über ein Objektiv auf die Cornea. Die beiden Lichtbundel sind vor dem Auftreffen auf die Cornea axialsymmetrisch zur Referenzachse ausgerichtet und um gleiche Winkel in Bezug auf die Referenzachse geneigt. Das von der Comea reflektierte Licht wird, wiederum über das Objektiv und die zwischen den Lichtquellen und dem Objektiv angeordnete drehbare optische Einheit, auf einen linearen Empfanger abgebildet.

Nachteilig hierbei ist, daß die drehbare optische Einheit sowie das Objektiv große Ab¬ messungen aufweisen müssen, weil die volle Beleuchtungsapertur über eine Ubertra- gungslinse in die optische Einheit übertragen wird Das wirkt sich auf die Baugroße der gesamten Anordnung nachteilig aus Außerdem ist die beschriebene Anordnung nicht für punktformige Lichtquellen geeignet, es müssen erst schlitzförmige Lichtquellen er¬ zeugt werden, um ein Auswandern der Strahlengange seitlich zur Empfangerzeile zu kompensieren

In der US-Patentschrift 4,660,946 ist eine ringförmige Beleuchtungsquelle vorgesehen, die über eine ringförmige Zylinderimse in Paralielstrahlen auf die Cornea abgebildet wird Auch hier sind die Parallelstrahlen vor dem Auftreffen auf die Cornea axialsymme tπsch zur Referenzachse ausgerichtet und um gleiche Winke! in Bezug auf die Referen zachse geneigt Das von der Cornea reflektierte Licht wird in einem telezentπschen Strahlengang zunächst in mehrere Teilstrahlen aufgespalten und gelangt dann auf eine Empfangerzeile

Nachteilig dabei ist einmal, daß die Herstellung der ringförmigen Zylinderimse recht aufwendig ist, zum anderen wird durch die ringförmige Zylinderimse eine kolltmierende Wirkung auch in Richtungen erzeugt, die für die Funktion der Anordnung unerwünscht sind

In der US-Patentschrift 4,597,648 sind Lichtleiter zur Schaffung mehrerer, auf dem Um¬ fang eines Kreises angeordneter Punktlichtquellen eingesetzt Dabei sind die Austritt¬ senden einer Vielzahl von Lichtleitfasern in regelmäßigen Abstanden auf einem Ring an- geordnet und bewirken so eine ringförmige Beleuchtung der Cornea Die Auswertung der reflektierten Lichtquellenbilder erfolgt über ein rotierendes Pechan-Pπsma und eine Emp¬ fangerzeile

Aufgrund des nicht telezentnschen Strahlenganges sind zusätzliche Mittel erforderlich, um die Fokuslage der Abbildung zu überprüfen, was sich nachteilig auf die Baugroße eines nach diesem Prinzip arbeitenden Keratometers auswirkt

Eine weitere keratometrische Anordnung ist in GB 21 7781 3 A beschrieben Hier sind zwei punktformige Lichtquellen symmetrisch zu einer optischen Achse angeordnet, das von den beiden Lichtquellen kommende Licht ist auf eine Oberflache gerichtet, die op tisch charakteristische Merkmale aufweist und die zu vermessen ist (Cornea) In dem von

dieser Oberflache reflektierten Strahlengang ist ein Paar von verdoppelnden optischen Elementen zur Bildaufspaltung vorgesehen, die um eine zur optischen Achse senkrechte Drehachse gegeneinander verschwenkbar sind, wodurch zwei Abbildungen der reflek¬ tierten Strahlung in entgegengesetzte Richtungen gegeneinander verschiebbar sind und zur Koinzidenz gebracht werden müssen.

Auch hier ist nachteilig, daß der Meßvorgang und die Auswertung der Daten nur von geschultem und geübtem Personal vorgenommen werden können.

Beschreibung der Erfindung

Ausgehend vom dargelegten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun¬ de, eine gattungsgemäße Anordnung so weiterzubilden, daß unter Beibehaltung der Möglichkeit der automatischen Meßwerterfassung der Gesamtaufbau der Anordnung noch weiter vereinfacht und/oder die Baugroße verringert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Anordnung der oben genannten Art da¬ durch gelöst, daß im Strahlengang zwischen der drehbaren optischen Einheit und der Empfangeranordnung eine Zylinderlinse vorgesehen ist.

Aufgrund dessen, daß die Zylinderlinse nur in einer Ebene abbildet, ergibt sich insbe¬ sondere bei Einsatz zeilenformiger Empfangeranordnungen der Vorteil, daß auch bei einer seitlichen Verschiebung des Auges quer zur Beleuchtungsebene oder bei astigma- tischem Auge die Bilder der Lichtquellen auf der Empfängerzeile liegen. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, erst schlitzförmige Lichtquellen zu erzeugen, um einem seitli ^¬ chen Auswandern und einer dadurch bedingten Meßwertverfälschung vorzubeugen.

Vorteilhaft ist es weiterhin, in den Strahlengängen vor- und hinter der drehbaren opti¬ schen Einheit telezentrische Blenden vorzusehen, auf welche die Beleuchtungsstrahlung und auch das von der Cornea reflektierte Licht abgebildet werden; zwischen den telezen- trischen Blenden und der drehbaren optischen Einheit sollten jeweils optische Elemente zur Erzeugung von zur optischen Achse parallelen Strahlengangen, die auf die drehbare optische Einheit gerichtet sind, angeordnet sein.

Hierdurch läßt sich mit einfachen Mitteln vermeiden, daß die volle Beleuchtungsapertur über eine Übertragungslinse in die drehbare optische Einheit übertragen werden muß, so

daß diese wesentlich kleiner ausgeführt werden kann und demzufolge auch der Ge¬ samtaufbau der Anordnung in bedeutend geringerer Größe ausfuhrbar ist.

Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn zur Erzeugung des parallelen Lichtes zwischen der Be- leuchtungsquelle und der Cornea eine Kombination aus mindestens einer optischen Baugruppe zur Erzeugung parallelen Lichtes mit mindestens einem Axicon vorgesehen ist, wobei das Axicon so ausgerichtet ist, daß das auf das Axicon einfallende parallele Licht auf die Cornea gelenkt wird. Unter einem Axicon ist dabei ein beugendes, brechen¬ des oder reflektierendes Element zu verstehen, das ein koaxial einfallendes Bündel pa- rallelen Lichtes auf einen koaxialen Ring um die optische Achse verteilt. Ein als reflektie¬ rendes Element ausgebildetes Axicon hat beispielsweise eine reflektierende Kreiskegel¬ flache mit dem Öffnungswinkel α, sinngemäß entstanden durch die Rotation einer gegen die optische Achse um α/2 geneigten Geraden um die optische Achse. So kann bei¬ spielsweise ein reflektierendes Axicon mit a - 90 ^' ausgebildet sein, um das koaxial ein- fallende Parallelbundel auf einen koaxialen Ring zu verteilen; in einem Sonderfall ist die Kreiskegelflache nicht gegen die optische Achse geneigt, so daß sich als reflektierende Flache des Axicon eine Kreiszylinderfläche ergibt, die beispielsweise aus der verspiegel¬ ten Innenflache eines Hohlzylinders gebildet sein kann. Die optische Baugruppe zur Er¬ zeugung des parallelen Lichtes kann eine Strahlungsquelle mit vorgesetztem Kollimator sein.

Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung besteht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung darin, daß das Axicon als reflektierendes Element ausgebildet ist, welches eine zu einer Kreiszylinderfläche gekrümmte Spiegelfläche aufweist. Es besteht aus ei- nem Hohizylinder, dessen Innenwandung verspiegelt ist und der so im Strahlengang angeordnet ist, daß die Krummungsmittenachse der Spiegelfläche in der Drehachse der drehbaren optischen Einheit liegt. Der Vorteil besteht darin, daß mit diesem einfach her¬ zustellenden Bauelement der parallele Strahlenverlauf erhalten bleibt und optische Bau ^¬ elemente entfallen können, die erst unmittelbar vor der Cornea wieder paralleles Licht erzeugen müssen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung, bei der zwei Beleuchtungsstrahlengange parallelen Lichtes auf die Cornea gerichtet sind, ist die drehbare optische Einheit als re- flektives Element ausgebildet. Dieses kann mit zwei reflektierenden Flachen versehen sein, die einen Winkel von 90 ^' einschließen. Die beiden reflektierenden Flachen sollten sich sowohl in den beiden Beleuchtungsstrahlengangen als auch in den Strahlengangen

des von der Cornea reflektierten Lichtes befinden, wobei die Drehachse des reflektiven Elementes in der Symmetrieachse der Beleuchtungsstrahlengänge wie auch der reflek¬ tierten Strahlengänge liegt und die Schnittgerade, in der sich die beiden reflektierenden Flächen durchdringen, senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist.

Diese Ausbildung des drehbaren optischen Elementes in Verbindung mit seiner Einord¬ nung in den Strahlungsverlauf hat eine bedeutende Reduzierung seiner Abmessungen zur Folge und führt zu einer keratometrischen Anordnung geringer Baugröße.

Als reflektives Element kann vorteilhafterweise ein 90 ^' -Prisma vorgesehen sein; denkbar ist dagegen auch, das reflektive Elemente als 90 ^' -Winkelspiegel auszubilden.

Zur Erzeugung der beiden Beleuchtungsstrahlengänge können zwei gesonderte Strah¬ lungsquellen vorgesehen sein, denen jeweils ein Kollimator nachgeordnet ist, wobei bei- de Beleuchtungsstrahlengänge auf das drehbare reflektive Element gerichtet sind.

Ergänzend dazu kann im Strahlengang zwischen dem drehbaren reflektiven Element und der Cornea auch bei dieser Ausgestaltung mindestens ein Axicon vorgesehen sein, wo¬ durch wie bereits vorher beschrieben der parallele Strahlenverlauf trotz der Beeinflus- sung der Strahlungsrichtung erhalten bleibt und optische Bauelemente entfallen können, die erst unmittelbar vor der Cornea paralleles Licht erzeugen.

In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn im Beleuchtungsstrahlengang vor dem drehbaren reflektiven Element ein zweites Axicon angeordnet ist, besonders dann, wenn das im Strahlengang zwischen dem drehbaren reflektiven Element und der Cornea ange- ordnete erste Axicon mit relativ kleinem Krümmungsradius, bezogen auf seine Symme¬ trie zur optische Achse, ausgeführt ist. Durch das zweite Axicon wird eine unerwünschte Ablenkung von Teilen des vom reflektiven Element kommenden Strahlenganges kom¬ pensiert bzw. die Bildung einer im Krümmungsradius liegenden Brennlinie vermieden. Die beiden Axicon sollten dabei gleiche Öffnungswinkel α der reflektierenden Fläche zur optischen Achse haben, sofern sie als reflektierende Elemente ausgebildet sind, eine gleiche Gitterkonstante aufweisen, wenn sie als beugende Elemente ausgeführt sind und gleiche Prismenwinket haben, sofern sie optisch brechende Eigenschaften haben.

Eine alternative Ausgestaltung zur Vermeidung einer unerwünschten Brennlinie besteht darin, anstelle des zweiten Axicon vor dem drehbaren reflektiven Element eine Zylinder ^¬ linse anzuordnen.

Im Strahlengang des von der Cornea reflektierten Lichtes hinter dem reflektiven Element kann eine Umlenkeinrichtung zur Änderung der Strahlungsrichtung in Richtung auf die Empfängeranordnung vorgesehen sein. Damit ist es möglich, die Empfängeranordnung räumlich neben der Verlaufsrichtung der Hauptstrahlengänge zu positionieren, so daß eine störende Beeinflussung des Strahlenverlaufes ausgeschlossen ist.

Außerdem kann eine Einrichtung zur Auskopplung eines Beobachtungsstrahlenganges, etwa ein Lochspiegel, vorgesehen sein. Daraus folgt vorteilhaft, daß Justierungen und Messungen auch manuell vorgenommen werden können.

Besonders bevorzugt sollte anstelle der Umlenkeinrichtung und des Lochspiegels im Strahlengang des von der Cornea reflektierten Lichtes ein Strahlteiler vorgesehen sein, der sowohl zur Umienkung der Strahlungsrichtung in Richtung auf die Empfängeranord- nung als auch zur Auskopplung eines Beobachtungsstrahlenganges dient.

Die Qualität der Abbildung der von der Cornea reflektierten Strahlung auf die Empfän¬ geranordnung kann beeinflußt werden, indem vor dem drehbaren reflektiven Element mindestens eine Linse sowie eine Blende und nach der Umlenkeinrichtung weitere opti- sehe Elemente, darunter eine Zylinderlinse, angeordnet sind. Auch zwischen der Umlen¬ keinrichtung und dem drehbaren reflektiven Element kann aus gleichem Grunde eine zusätzliche Optik zur Abbildung der telezentrischen Blende in das reflektive Element vorgesehen sein.

Denkbar ist auch, die Umlenkeinrichtung zur Änderung der Strahlungsrichtung in Rich¬ tung auf die Empfängeranordnung zwischen zwei die Beleuchtungsstrahlung übertra¬ genden Objektiven anzuordnen. Dabei können die Objektive Ausnehmungen zum freien Durchlaß des reflektierten Lichtes aufweisen.

In einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung, bei der nicht nur zwei Beleuch ^¬ tungsstrahlengänge parallelen Lichtes, sondern eine ringförmig und kollimierte Beleuch¬ tung auf die Cornea gerichtet ist, ist die drehbare optische Einheit ebenfalls als reflekti¬ ves Element ausgebildet. Dieses kann zwei reflektierende Flächen aufweisen, die einen Winkel von 90' einschließen. Das reflektive Element sollte so angeordnet sein, daß sich die beiden reflektierenden Flächen in den Strahlengängen des von der Cornea reflektier¬ ten Lichtes befinden, wobei die Drehachse des reflektiven Elementes in der Symmetrie-

achse der reflektierten Strahlengange liegt und die Schnittgerade, in der sich die beiden reflektierenden Flachen durchdringen, senkrecht zur Drehachse ausgerichtet ist

Ebenso wie in der weiter oben beschriebenen Ausgestaltung kann auch hier im Strahlen- gang zwischen dem drehbaren reflektiven Element und der Cornea mindestens ein Axi¬ con vorgesehen sein, wodurch der parallele Strahlenverlauf erhalten bleibt und optische Bauelemente entfallen können, die erst unmittelbar vor der Cornea paralleles Licht er¬ zeugen müssen Zur Erzeugung der ringförmigen, unmittelbar auf die Cornea gerichte¬ ten Beleuchtung kann mindestens ein mindestens einer Strahlungsquelle nachgeordne- tes Axicon vorgesehen sein

Im Rahmen der Erfindung liegt eine Ausgestaltung, bei der im Strahlengang einer Licht¬ quelle ein Kollimator, ein erstes Axicon und ein zweites Axicon (zur Erzeugung einer ringförmigen kollimierten und achsparallelen Beleuchtungsstrahlung), ein Lochspiegel (zur seitlichen Einblendung der achsparallelen Beleuchtungsstrahlung in Richtung des Auges) und ein drittes Axicon (zur Richtungsanderung der Beleuchtung auf die Cornea) vorgesehen sein, wobei der Lochspiegel so angeordnet ist, daß das von der Cornea re¬ flektierte Licht durch die Ausnehmung im Lochspiegel zum drehbaren reflektiven Ele¬ ment gelangt

In einer weiteren Ausgestaltungsvaπante ist vorgesehen, daß zur Erzeugung der ring¬ förmigen kollimierten Beleuchtung mehrere Strahlungsquellen auf einem Kreisumfang verteilt angeordnet sind, vor den Strahlungsquellen eine telezentπsche Blendenanord¬ nung und im Beleuchtungsstrahlengang .zwischen der Blendenanordnung und der Cor- nea eine Linse vorgesehen sind, wobei die telezentπsche Blendenanordnung in ihrem Zentrum eine Ausnehmung aufweist, durch die das von der Cornea reflektierte Licht zum drehbaren reflektiven Element gelangt

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert Die zugehörigen Zeichnungen veranschaulichen gemäß

Fig 1 eine Ausgestaltung der erfindungsgemaßen Anordnung mit einer Zylinderimse vor der Empfangeranordnung Fig 2 eine Ausgestaltung mit achsparalleiem Licht in der drehbaren optischen Einheit

Fig 3 eine Ausgestaltung mit ringförmiger Beleuchtung

Fig 4 eine Ausgestaltung mit drehbarem 90 ^' -Pπsma und beugendem Axicon in per¬ spektivischer Darstellung Fig 5 die Ausgestaltung nach Fig 4 in Schnittdarstellung

Fig 6 eine Ausgestaltung mit drehbarem 90 ^' Prisma und reflektierendem Axicon in

Schnittdarstellung Fig 7 ein Beispiel für die Gestaltung des Axicon

Fig 8 eine Ausgestaltung mit ringförmiger Beleuchtung und drehbarem 90'-Pπsma

Fig 9 eine Ausgestaltung mit Ubertragungsobjektiven im reflektierten Licht

Ausfuhrliche Beschreibung der Zeichnungen

In Fig 1 sind zwei Strahlungsquellen l a und 1 b vorgesehen, beispielsweise Laserdioden für die Wellenlange780 nm, die je ein Lichtbundel 2a und 2b aussenden Jedem Licht¬ bundel ist ein Kollimator 3a, 3b zugeordnet Beide Lichtbundel durchlaufen die Linse 4, eine erste telezentπsche Blende 5 , eine Linse 6, ein drehbares optisches Element 7, bei¬ spielsweise ein Dove-Pπsma, eine Linse 8, eine zweite telezentπsche Blende 9, eine Linse 1 0, der ein beugendes Axicon 1 1 nachgeschaltet ist, und treffen als getrennte Bündel parallelen Lichtes auf die Cornea 1 3 eines menschlichen Auges 1 . Zwischen dem Axicon 1 1 und der Cornea 1 3 sind beide Beleuchtungsstrahlen symmetrisch zu einer Referen¬ zachse, in diesem Fall der optischen Achse 1 2, geneigt. Das von der Cornea 1 3 reflek¬ tierte Beleuchtungshcht passiert ohne Beeinflussung das Axicon 1 1 , das nur in einem äußeren Bereich optisch wirksame Zonen aufweist, und wird auf demselben Weg zuruck- gefuhrt durch die Linse 1 0, die telezentπsche Blende 9, die Linse 8, das drehbare opti¬ sche Element 7, die Linse 6, die telezentπsche Blende 5, die Linse 4 und wird dann über eine Zylinderimse 1 5 auf eine CCD-Empfangerzeile 1 6 abgebildet

Das als drehbares optisches Element 7 genutzte Dove-Pπsma liegt mit seiner Drehachse in der optischen Achse 1 2 Wird beim Betreiben dieser Anordnung das optische Element 7 um seine Drehachse gedreht, erfolgt sowohl eine Drehung der Beleuchtungsebene wie auch des Bildes der CCD-Empfangerzeile 1 6 um die optische Achse 1 2, damit kann eine Krummungsmessung über die gesamte Cornea 1 3 erfolgen, da sich mit einer Änderung

des Krümmungsradius auf der Cornea 1 3 auch der Abstand der in Bildpunkten darge¬ stellten Beleuchtungsstrahlung in der durch die Beleuchtung und die Emfpangerzeile 1 6 aufgespannten Meßebene ändert. Aus dem Abstand der Lichtquellenbilder auf der Emp¬ fangerzeile 1 6 wird der jeweilige Krümmungsradius beispielsweise wie folgt bestimmt:

Der Bildpunktabstand auf der Zeile wird mittels Diskriminatoren und eines ersten Zah¬ lers, der die CCD-Pixel zwischen den ansteigenden Flanken zahlt, gemessen. Der Wert wird in einen zweiten und dritten Zahler übernommen, die am Ende des Meßvorganges den maximalen und minimalen Pixelabstand, entsprechend den Krümmungsradien in den beiden Hauptschnitten, enthalten sollen. Ein erster Winkelzahler zahlt simultan die Stellung eines Winkelencoders, der den Drehwinkel des Prismas angibt. Beim nächsten Winkelschritt erreicht der erste Zahler den der neuen Lage des Bildes ent¬ sprechenden Pixelabstand. Dieser wird nun mit dem Stand des zweiten und dritten Zah¬ lers verglichen. Je nachdem, ob er kleiner oder großer ist, wird er in den zweiten oder dritten Zähler übernommen. Ein zweiter Winkelzahler übernimmt den Wert des ersten Winkelzahlers, wenn der zweite oder dritte Zählerstand geändert wird

Am Ende einer Umdrehung (oder einer halben oder einer viertel Umdrehung, je nach Auslegung der Anordnung) steht im zweiten Zähler der maximale Bildpunktabstand, im dritten Zähler der minimale Bildpunktabstand und im zweiten Winkelzähler die den Zäh¬ lerstanden im zweiten und dritten Zähler zugeordnete Lage der betreffenden Hauptach¬ se. Dem Bildpunktabstand ist der Krümmungsradius proportional, so daß nach einer weiteren Zählerumsetzung der Krümmungsradius direkt angezeigt werden kann.

Eine weitere Ausgestaltungsvariante der Erfindung ist in Fig.2 dargestellt. Im Gegensatz zur vorher beschriebenen Ausgestaltungsvariante sind hier mehrere auf einen Kreisum¬ fang verteilte Strahlungsquellen l c vorgesehen, in deren Strahlengang eine telezentri- sche Blendenanordnung 1 7 sowie eine Linse 1 8 angeordnet sind, so daß das Beleuch¬ tungslicht ringförmig und kollimiert auf die Cornea 1 3 trifft. Die Beleuchtungsstrahlung trifft konzentrisch und zur optischen Achse 1 2 geneigt auf die Cornea 1 3 und wird von dort reflektiert. Wie bei der weiter oben beschriebenen Ausgestaltungsvariante (Fig.1 ) wird auch hier das von der Cornea 1 3 reflektierte Licht über die Linse 1 8, die telezentri- sehe Blende 9, eine Linse 8, das drehbare optische Element 7 (in diesem Fall ebenfalls ein Dove-Prisma), die Linse 6, die telezentrische Blende 5 , die Linse 4 und die Zylinder- linse 1 5 auf die CCD-Empfangerzeile 1 6 abgebildet. Das Dove-Prisma ist auch hier um die optische Achse 1 2 drehbar gelagert. Wird bei Betreiben dieser Anordnung das Dove-

Prisma um die optische Achse 1 2 gedreht, wird das Bild der Empfangerzeile 1 6 um die optische Achse 1 2 gedreht, so daß die Krummungsmessung über die gesamte Cornea 1 3 erfolgen kann, wobei sich, wie im Beispiel nach Fig 1 , bei der Drehung der Bildpunktab stand entsprechend dem Krümmungsradius der Cornea 1 3 in der durch die Empfanger zeile 1 6 aufgespannte Meßebene ändert Auch hier kann aus dem Abstand der Licht- quellenbilder auf der CCD-Empfangerzeile 1 6 der jeweilige Krümmungsradius bestimmt werden

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeigt Fig 3 Hier ist eine einzelne Strahlungs quelle 1 d vorgesehen, in deren Strahlengang 2d ein Kollimator 1 9 sowie ein Axicon 20 angeordnet sind Dieses Axicon 20 ist auch hier als beugendes optisches Element ausge fuhrt Im Kreiskegel des vom Axicon 20 erzeugten parallelen Lichtes ist ein weiteres Axt¬ eon 21 angeordnet, dem im weiteren Strahlenverlauf ein Lochspiegel 22 sowie nochmals ein Axicon 23, ebenfalls als beugendes optisches Element, nachgeschaltet sind Auch hier trifft eine ringförmige kollimierte Beleuchtung gegen die optische Achse 1 2 geneigt auf die Cornea 1 3 Das von der Cornea 1 3 reflektierte Licht passiert unbeeinflußt das Axicon 23, da dieses nur am äußeren Umfang optisch wirksame Zonen aufweist, und gelangt über die Linse 24, durch die Ausnehmung 43, weiter über die telezentπsche Blende 9, die Linse 8 das drehbare optische Element 7, die Linse 6, die telezentπsche Blende 5, die Linse 4 und die Zylinderimse 1 5 auf die CCD-Empfangerzeile 1 6

Auch in dieser beispielhaft dargestellten Ausfuhrung ist als drehbares optisches Element 27 ein Dove-Prisma eingesetzt, das um die optische Achse 12 drehbar gelagert ist Beim Betreiben dieser Anordnung wird, wie bereits bei den oben beschriebenen Beispielen, die von der Cornea 1 3 reflektierte Beleuchtungsstrahlung auf die CCD-Empfangerzeile abge¬ bildet Wird dabei das Dove-Pπsma um seine optische Achse 1 2 gedreht, erfolgt eine Drehung des Bildes der CCD-Empfangerzeile 1 6 um die optische Achse 1 2, so daß die Krummungsmessung über die gesamte Cornea 1 3 erfolgen kann, wobei sich mit der Drehung der Bildpunktabstand entsprechend dem Krümmungsradius der Cornea 1 3 in der durch die Beleuchtung und die CCD-Empfangerzeile 1 6 aufgespannten Meßebene ändert Der Abstand der Lichtquellenbilder auf der CCD-Empfangerzeile 1 6 ist ein Maß für den jeweiligen Krümmungsradius auf der Cornea 1 3

Eine ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig 4 und Fig 5 dargestellt Dabei zeigt Fig 4 eine perspektivische Darstellung, wahrend in Fig 5 die gleiche Ausge¬ staltung im Schnitt durch die optische Achse 1 2 zu sehen ist Der Übersichtlichkeit hal-

ber ist in Fig.5 die Beleuchtungsstrahlung 2e, 2f in die Zeichenebene gedreht dargestellt Es sind zwei punktformige Strahlungsquellen 1 e und I f vorgesehen, denen jeweils ein Kollimator 3e und 3f nachgeschaltet ist. Die beiden Bündel parallelen Lichtes 2e, 2f wer¬ den zunächst auf den äußeren optisch wirksamen Bereich eines Axicon 26 und von dort, ebenfalls als paralleles Licht, auf ein drehbares reflektierendes Element 27 gelenkt Das reflektierende Element 27 ist als Prisma ausgebildet, bei dem die unter 90' gegeneinan¬ der geneigten reflektierenden Flachen 27a, 27b bis zu ihrer gemeinsamen Schnittgeraden 35 ausgedehnt sind Die Drehachse des 90 ^" -Prιsma egt in der durch die Einstrahlungs¬ richtungen der Beleuchtungsstrahlen 2e und 2f aufgespannten Ebene, sie bildet zugleich die Winkelhalbierende des von den beiden Beleuchtungsstrahlen 2e und 2f eingeschlos¬ senen Winkels. Die vom 90 ^' -Pπsma 27 reflektierte Beleuchtungsstrahlung 2e und 2f pas¬ siert den inneren Bereich der optisch wirksamen Zonen des Axicon 26 und wird dabei auf die Cornea 1 3 gelenkt Im Strahlengang des von der Cornea 1 3 reflektierten Beleuch- tungs chtes sind eine Linse 28 sowie eine telezentπsche Blende 29 angeordnet Im wei- teren Strahlenverlauf ist ein Strahlenteller 30 vorgesehen, an dessen Tellerflache zu¬ nächst ein Beobachtungsstrahl ausgeblendet und über eine Linse 31 in eine CCD-Kamera 32 abgebildet wird Der nicht abgelenkte Teil des Strahlenganges erreicht das drehbare 90 ^" -Prιsma 27, wird von dort wieder in Richtung auf den Strahlenteller 30 reflektiert und von dessen Teilerflache in Richtung auf die CCD-Empfangerzeile 34 abgebildet, der eine Zylinderimse 33 und beispielhaft ein Filter 34 vorgeordnet sind Wie in den vorher be¬ schriebenen Ausgestaltungen ist der Abstand der Lichtquellenbilder auf der CCD- Empfangerzeile 34 ein Maß für den Krümmungsradius in der von den Beleuchtungs- strahlengangen aufgespannten Ebene

In einem weiteren Ausführungsbeispiel nach Fig 6 sind die von .zwei punktformigen Strahlungsquellen mit je einem nachgeschalteten Kollimator (beides nicht dargestellt) ausgehenden Beleuchtungsstrahlengange parallelen Lichtes 2e und 2f auf ein drehbares optisches Prisma 27 gerichtet. Das drehbare Prisma 27 weist zwei unter einem Winkel von 90° gegeneinander geneigte Reflektorflachen 27a und 27b auf, die im Winkelscheitel bzw. in ihrer gemeinsamen Schnittgeraden 35 aneinander anliegen

Die Drehrichtung des Prisma 27 ist durch R angegeben. Die Drehachse 59 des drehbaren optischen Prisma 27 liegt innerhalb der von den Beleuchtungsstrahlengangen 2e und 2f aufgespannten Ebene und bildet zugleich die Winkelhalbierende des von den beiden Be- leuchtungsstrahlen 2e und 2f eingeschlossen Winkels. Die vom Prisma 27 reflektierten Beleuchtungsstrahlengange 2e ^' und 2f sind auf die Spiegelfläche 57 eines reflektieren-

den Elementes 56 gerichtet, das als Hohizylinder mit verspiegelter Innenfläche ausgebil¬ det ist (vgl. Fig.7).

Aufgrund der deckungsgleich mit der Drehachse 59 angeordneten Krummungsmit- tenachse 58 werden die beiden mit dem Prisma 27 rotierenden Beleuchtungsstrahlen¬ gange 2e ^' und 2f auf die ebenfalls in der Drehachse 59 angeordnete Cornea 1 3 ge¬ lenkt

Im Strahlengang des von der Cornea 1 3 reflektierten Beleuchtungslichtes sind eine Linse 28 sowie eine telezentrische Blende 29 angeordnet Im weiteren Strahlenverlauf ist ein Strahlenteiler 30 vorgesehen, an dessen Teilerflache zunächst ein Beobachtungsstrah¬ lengang 36 ausgeblendet und über eine Linse 31 in eine CCD-Kamera 32 abgebildet wird

Der nicht abgelenkte Teil des von der Cornea 1 3 kommenden Strahlenganges erreicht das drehbare Prisma 27, wird dort wieder in Richtung auf den Strahlenteiler 30 reflektiert und von dessen Teilerflache auf die CCD-Empfangerzeile 34 abgebildet, der eine Zylin¬ derlinse 33 und ein Filter 34 vorgeordnet sind.

Wie weiter oben beschrieben, ist der Abstand der Lichtquellenbilder auf der CCD- Empfangerzeile 34 ein Maß für den Krümmungsradius in der von den Beleuchtungs- strahlengangen aufgespannten Ebene.

Wird beim Betreiben dieser Anordnung das Prisma 27 um seine Achse gedreht, erfolgt sowohl eine Drehung der Beleuchtungsebene wie auch des Bildes auf der CCD- Empfangerzeile 34 um die optische Achse 1 2. Somit kann die Krümmungsmessung über die gesamte Cornea 1 3 erfolgen, da sich mit einer Änderung des Krümmungsradius auf der Cornea 1 3 auch der Abstand der in Bildpunkten dargestellten Beleuchtungsstrahlen¬ gange in der Meßebene ändert, die durch die Beleuchtung und die CCD-Empfangerzeile 34 aufgespannt ist. Aus dem Abstand der Bildpunkte auf der CCD-Empfangerzeile 34 wird der jeweilige Krümmungsradius bestimmt.

Die elektronische Auswertung erfolgt dabei wie vorher beschrieben mit einer der CCD- Empfangerzeile 34 nachgeordneten Auswerteelektronik.

Analog zur vorherbeschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung kann in jedem der Be¬ leuchtungsstrahlengange 2e und 2f, d.h. vor dem drehbaren Prisma 27, eine Zylinderlin¬ se als Korrekturelement angeordnet sein (hier zeichnerisch nicht dargestellt). Dadurch wird eine unerwünschte Divergenz der von der Spiegelfläche 57 auf die Cornea 1 3 re- flektierten Beleuchtungsstrahlengänge 2e ^' und 2f senkrecht zur Zeichenebene der Fig.1 , die u.U. aufgrund eines zu kleinen Krümmungsradius der Spiegelflache 57 verur¬ sacht werden kann, ausgeglichen.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in Fig.8 und Fig.9 dargestellt. In Fig.8 sind wie in Fig.2 zur Erzeugung der ringförmigen kollimierten Beleuchtung mehrere Strah¬ lungsquellen 1 c auf einem Kreisumfang um die optische Achse 1 2 verteilt angeordnet. Vor den Strahlungsquellen 1 c ist eine telezentrische Blendenanordnung 1 7 und im Be¬ leuchtungsstrahlengang zwischen der Blendenanordnung 1 7 und der Cornea 1 3 eine Linse 1 8 vorgesehen. Die telezentrische Blendenanordnung 1 7 weist in ihrem Zentrum eine Ausnehmung 44 auf, durch die das von der Cornea 1 3 reflektierte Licht über eine telezentrische Blende 45, eine Linse 4 und den Strahlteiler 46 zum drehbaren reflektiven Element 39 gelangt und von dort, analog zum Beispiel nach Fig.4 bzw. Fig 5 , wieder den Strahlteiler 46 erreicht und von dessen Teilerflache auf die Zylinderimse 40 bzw. die CCD-Empfangerzeile 41 umgelenkt wird.

In Fig.9 sind in den Beleuchtungsstrahlengangen 2g, 2h zweier Strahlungsquellen l g, 1 h mit je einem vorgeordneten Kollimator 3g, 3h, die über ein drehbares reflektives Element 47 auf die Cornea 1 3 gerichtet sind, zwei übertragende Objektive 48,49 vorgesehen. Das drehbare reflektive Element 47 ist in diesem Fall wieder ein 90 ^' -Prisma. In die Zentren der Objektive 48,49 sind Ausnehmungen 48a, 49a eingearbeitet. Im Strahlengang des von der Cornea 1 3 reflektierten Lichtes sind eine Linse 52, ein Lochspiegel 50 mit einer Ausnehmung 50a, eine telezentrische Blende 53 sowie ein Strahlteiler 51 angeordnet. Dem Lochspiegel 50 ist eine Linse 52 vorgeordnet.

Bei dieser beispielhaft dargestellten Ausgestaltung tritt das von der Cornea 1 3 reflektier¬ te Licht zunächst durch die Ausnehmung 49a, wird danach von der Linse 52 zum Teil auf den Lochspiegel 50 gerichtet und zum Teil in die telezentrische Blende 52 abgebildet. Während der erste Teilstrahl durch die optisch wirksame Flache des Lochspiegels 50 als Beobachtungsstrahlengang über die Linse 55 auf die CCD-Kamera 33 gelenkt wird, er- reicht der zweite Teilstrahl durch die telezentrische Blende 53 und den Strahlteiler 51 hindurch das drehbare reflektive Element 47, wird von dort wieder auf den Strahlteiler

51 reflektiert und von dessen Teilerfläche auf die CCD-Empfangerzeile 34 gelenkt. Hier erfolgt die Auswertung der Bildabstände beider Lichtquellenbilder wie oben beschrieben.