DE102005020911A1 - Polarized optical radiation`s polarization condition change measuring method, involves adjusting measured light polarization condition of light radiation based on value of polarization condition quantity - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Messung der Änderung des Polarisationszustands von polarisierter optischer Strahlung durch eine optisch aktive Schicht eines Körpers, insbesondere das Kammerwasser des Auges, und/oder einer Konzentration eines optisch aktiven Stoffs in der optisch aktiven Schicht, insbesondere auch des Glucosegehalts des Kammerwassers des Auges, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The The present invention relates to a method of measurement the change the polarization state of polarized optical radiation an optically active layer of a body, in particular the aqueous humor of the eye, and / or a concentration of an optically active substance in the optically active layer, in particular also the glucose content the aqueous humor of the eye, and a device for carrying out the Process.
Verfahren der oben genannten Art können allgemein zur Untersuchung von optischen Eigenschaften von Körpern eingesetzt werden. Besondere Bedeutung können sie jedoch bei hinreichender Genauigkeit haben, wenn sie zur Untersuchung des Auges angewendet werden. Das Auge weist auf seiner Vorderseite einen Aufbau mit mehreren Schicht auf: Auf die Cornea folgt die mit Kammerwasser gefüllte Vorderkammer des Auges, an die sich die Augenlinse anschließt, hinter der der Glaskörper sitzt. Das Kammerwasser enthält optisch aktive Stoffe, so daß eine Untersuchung der Eigenschaften der Schicht mit Kammerwasser, die durch die Vorderkammer gebildet wird, von Interesse sein kann.method of the above kind can be general used for the investigation of optical properties of bodies become. Special meaning can be However, they have reasonable accuracy when examining them to be applied to the eye. The eye points to its front a structure with several layers on the cornea follows the with aqueous humor filled anterior chamber of the eye, which is followed by the eye lens, behind which the vitreous body sits. The aqueous humor contains optically active substances, so that an investigation the properties of the layer of aqueous humor passing through the anterior chamber may be of interest.
Die regelmäßige Blutzuckermessung stellt für Diabetiker eine erhebliche Belastung dar, da sie bisher immer mit einer schmerzhaften Blutentnahme, in der Regel aus einer Fingerkuppe, verbunden ist. Insbesondere Diabetiker vom Typ I sollten täglich mindestens fünf Blutzuckermessungen durchführen, um den Insulinspiegel genau einstellen zu können. Wegen der schmerzhaften Prozedur der Blutentnahme werden jedoch im Mittel nur zwei bis drei Messungen durchgeführt, was schleichend organische Schäden und eine deutlich verringerte Lebenserwartung zur Folge hat.The regular blood glucose measurement represents for Diabetics are a significant burden, as they have always been with a painful blood sample, usually from a fingertip, connected is. In particular, Type I diabetics should at least daily five blood glucose measurements perform to to be able to adjust the insulin level exactly. Because of the painful However, the blood collection procedure will only take two to three on average Measurements carried out what creeping organic damage and results in a significantly reduced life expectancy.
Aus diesem Grund gibt es große Bemühungen, eine zuverlässige nichtinvasive Methode zur Messung des Blutzucker- bzw. Glucosegehalts im Körper zu finden. Ein vielversprechender Ansatz basiert auf der Messung des Glucosegehalts im Kammerwasser des Auges, da dieser repräsentativ für den Glucosegehalt im Blut ist. Neben Glucose enthält das Kammerwasser noch andere Stoffe, wie z.B. Lactat, Albumin, Ascorbinsäure, Aminosäuren, Salze u.a., die diagnostisch von Interesse sein können.Out There are big ones for that reason efforts a reliable one Non-invasive method for measuring blood sugar or glucose content in the body to find. A promising approach is based on the measurement the glucose content in the aqueous humor of the eye, as this representative for the Glucose content in the blood is. In addition to glucose, the aqueous humor contains other Fabrics, such as e.g. Lactate, albumin, ascorbic acid, amino acids, salts, and the like, which are diagnostic may be of interest.
Aus
Es ist jedoch zu erwarten, daß das dort beschriebene Verfahren nicht mit einer für die Bestimmung des Blutzuckerspiegels ausreichenden Genauigkeit arbeitet, da der optisch komplexe Aufbau des Auges nicht genau berücksichtigt wird.It However, it is to be expected that the there described method does not use one for the determination of blood sugar levels sufficient accuracy works as the optically complex construction of the eye is not exactly considered becomes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Änderung eines Polarisationszustands von polarisierter optischer Strahlung, insbesondere eine Änderung der Polarisationsrichtung von linear polarisierter optischer Strahlung, durch eine optisch aktive Schicht eines Körpers, insbesondere durch die Vorderkammer bzw. das Kammerwasser des Auges, und/oder eine Konzentration eines optisch aktiven Stoffs in der Schicht, insbesondere auch die Glucosekonzentration des Kammerwassers, zuverlässig und nichtinvasiv gemessen werden kann, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen.Of the The invention is therefore based on the object of providing a method with the change a polarization state of polarized optical radiation, in particular a change the polarization direction of linearly polarized optical radiation, by an optically active layer of a body, in particular by the Anterior chamber or the aqueous humor of the eye, and / or a concentration an optically active substance in the layer, in particular also the Glucose concentration of the aqueous humor, measured reliably and non-invasively and to provide an apparatus for carrying out the method.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Messung der Änderung eines Polarisationszustands polarisierter optischer Strahlung durch eine optisch aktive Schicht eines Körpers, die zwischen der Oberfläche des Körpers und einer reflektierenden Schicht angeordnet ist und einen optisch aktiven Stoff enthält, und/oder einer die Konzentration des optisch aktiven Stoffs in der optische aktiven Schicht wiedergebenden Größe, bei dem Beleuchtungsstrahlen von polarisierter optischer Beleuchtungsstrahlung mit wenigstens zwei verschiedenen vorgegebenen Polarisationszuständen unter verschiedenen vorgegebenen Einfallswinkeln auf den Körper gestrahlt werden. In Abhängigkeit von den Einfallswinkeln der Beleuchtungsstrahlen oder Ausfallwinkeln von Detektionsstrahlen, die aus den Beleuchtungsstrahlen nach wenigstens einfa chem Durchtritt durch die optisch aktive Schicht und Reflexion an der reflektierenden Schicht bei Austritt aus dem Körper entstehen, werden Werte wenigstens einer Polarisationszustandsgröße erfaßt, die den Polarisationszustand der Detektionsstrahlen, wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert. Es wird ein Meßbeleuchtungspolarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung in Abhängigkeit von den erfaßten Werten der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße und den vorgegebenen Polarisationszuständen eingestellt und eine Messung der Änderung des Polarisationszustands der Beleuchtungsstrahlung durch die optisch aktive Schicht bzw. der die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebenden Größe durchgeführt.The object is achieved by a method for measuring the change of a polarization state of polarized optical radiation through an optically active layer of a body, which is arranged between the surface of the body and a reflective layer and contains an optically active substance, and / or the concentration of of optically active material in the optical active layer reproducing size, are irradiated at the illumination beams of polarized optical illumination radiation having at least two different predetermined polarization states at different predetermined angles of incidence on the body. Depending on the angles of incidence of the illumination beams or failure angles of detection beams emerging from the illumination beams after at least one pass through the optically active layer and reflection on the reflective layer as they exit the body, values of at least one polarization state quantity are detected which determine the state of polarization Detection beams, characterized at least with respect to the change of the polarization state by the optically active layer. A measurement illumination polarization state of the illumination radiation is set in dependence on the detected values of the at least one polarization state quantity and the predetermined polarization states, and a measurement of the change of the polarity tion state of the illumination radiation through the optically active layer or the concentration of the optically active substance reproducing size carried out.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Vorrichtung zur Messung der Änderung eines Polarisationszustands polarisierter optischer Strahlung durch eine optisch aktive Schicht eines Körpers, die zwischen der Oberfläche des Körpers und einer reflektierenden Schicht angeordnet ist und einen optisch aktiven Stoff enthält, und/oder einer die Konzentration des optisch aktiven Stoffs in der optische aktiven Schicht wiedergebenden Größe, die eine Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Körpers mit Beleuchtungsstrahlen polarisierter optischer Strahlung, deren Polarisationszustand in Abhängigkeit von Steuersignalen einstellbar ist, unter verschiedenen Einfallswinkeln und eine Detektionseinrichtung umfaßt, mit der in Abhängigkeit von den Einfallswinkeln der entsprechenden Beleuchtungsstrahlen oder Ausfallwinkeln der Detektionsstrahlen, die aus den Beleuchtungsstrahlen nach wenigstens einfachem Durchtritt durch die optisch aktive Schicht und Reflexion an der reflektierenden Schicht entstehen, Werte wenigstens einer Polarisationszustandsgröße erfaßbar sind, die den Polarisationszustand der Detektionsstrahlen, wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert. Die Vorrichtung verfügt weiter über eine mit der Detektionseinrichtung und der Beleuchtungseinrichtung verbundene Steuer- und Auswerteeinrichtung, die dazu ausgebildet ist, Steuersignale zur Einstellung von wenigstens zwei verschiedenen Polarisationszuständen an die Beleuchtungseinrichtung abzugeben, für jeden der eingestellten Polarisationszustände mittels der Detektionseinrichtung die Werte der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße in Abhängigkeit von den Eintrittswinkeln der jeweiligen Beleuchtungsstrahlen und/oder den Austrittswinkeln der Detektionsstrahlen zu erfassen und in Abhängigkeit von den erfaßten Werten der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße und den vorgegebenen Polarisationszuständen einen Meßbeleuchtungspolarisationszustand zu ermitteln und entsprechende Steuersignale zur Einstellung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands an die Beleuchtungseinrichtung abzugeben.The Task is still solved by a device for measuring the change of a polarization state polarized optical radiation through an optically active layer a body, the between the surface of the body and a reflective layer, and one optically contains active substance, and / or the concentration of the optically active substance in the optical active layer reproducing size, which is a lighting device to illuminate the body Illumination beams of polarized optical radiation, their state of polarization dependent on of control signals is adjustable, at different angles of incidence and a detection device, with the depending from the angles of incidence of the corresponding illumination beams or failure angles of the detection beams resulting from the illumination beams after at least easy passage through the optically active layer and Reflection on the reflective layer arise, values at least a polarization state quantity are detectable, the state of polarization of the detection beams, at least in terms of the change of the polarization state characterized by the optically active layer. The device has continue over one with the detection device and the illumination device connected control and evaluation device, which is designed to is, control signals for setting at least two different polarization states to the lighting device, for each of the set polarization states by means of the detection device, the values of the at least one polarization state variable in dependence from the entrance angles of the respective illumination beams and / or To detect the exit angles of the detection beams and in dependence from the recorded values the at least one polarization state quantity and the predetermined polarization states one Meßbeleuchtungspolarisationszustand to determine and appropriate control signals for setting the Measurement illumination polarization state to deliver the lighting device.
Der Polarisationszustand kann beispielsweise durch die Angabe des Verhältnisses der Polarisations- bzw. Feldkomponenten in zwei vorgegebenen, zueinander orthogonalen Richtungen und deren Phasendifferenz beschrieben werden. Unter dem Polarisationszustand der optischen Strahlung wird insbesondere die von der Phasendifferenz abhängige Art der Strahlung wird insbesondere die von der Phasendifferenz abhängige Art der Polarisation, d.h. z.B. lineare oder elliptische oder zirkulare Polarisation, sowie den Zustand bezüglich der Polarisationskomponenten quantitativ beschreibende Angaben, im Fall linearer Polarisation beispielsweise die Polarisationsrichtung, verstanden. Ist durch die verwendete Vorrichtung die Art der Polarisation festgelegt, genügen für die Beschreibung des Polarisationszustands die quantitativ beschreibenden Angaben.Of the Polarization state, for example, by specifying the ratio the polarization or field components in two predetermined, each other Orthogonal directions and their phase difference are described. Under the polarization state of the optical radiation is in particular the dependent of the phase difference The type of radiation is especially that of the phase difference dependent Type of polarization, i. e.g. linear or elliptical or circular Polarization, as well as the state with respect to the polarization components quantitative descriptive information, in the case of linear polarization for example, the polarization direction, understood. Is through the device used determines the type of polarization, suffice for the description the polarization state, the quantitative descriptive information.
Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich zur Untersuchung eines Körpers, der wenigstens die optisch aktive Schicht und die reflektierende Schicht aufweist. Darüber hinaus kann der Körper noch weitere Schichten aufweisen, die Einfluß auf die Messung haben. Insbesondere kann es sich bei dem Körper um das Auge handeln, das nach der Cornea als optisch aktive Schicht die mit Kammerwasser gefüllte Vorderkammer und als reflektierende Schicht die Augenlinse umfaßt.The The method and the device are suitable for the investigation of a body, the at least the optically active layer and the reflective layer having. About that In addition, the body can still have further layers that have influence on the measurement. Especially it can affect the body act around the eye, the cornea as an optically active layer the filled with aqueous humor Anterior chamber and as a reflective layer covers the eye lens.
Bei dem Verfahren wird der Körper mit optischer Beleuchtungsstrahlung eines vorgegebenen Polarisationszustands bestrahlt, wozu bei der Vorrichtung die Beleuchtungseinrichtung dient.at the procedure becomes the body with optical illumination radiation of a predetermined polarization state irradiated, including in the device, the lighting device serves.
Die Beleuchtungseinrichtung kann hierzu eine Strahlungsquelle für unpolarisierte oder beliebig polarisierte optische Strahlung und eine über Steuersignale zur Einstellung eines gewünschten Polarisationszustands ansteuerbare Einrichtung zur Einstellung eines Polarisationszustandes verfügen. Als Strahlungsquelle können beispielsweise Laserdioden, lichtemittieren Dioden oder Halogenlampen dienen. Die Strahlungsquelle gibt vorzugsweise optische Strahlung im Wellenlängenbereich zwischen 300 nm und 3500 nm ab. Zur Erzeugung linear polarisierter Beleuchtungsstrahlung einer vorgegebenen Polarisationsrichtung kann die Einstelleinrichtung beispielsweise im Beleuchtungsstrahlengang der Strahlungsquelle ein entsprechend den Steuersignalen beispielsweise motorisch rotierbarer Polarisator aufweisen. Dies hat den Vorteil, daß nur ein Element im Strahlengang angeordnet zu werden braucht. Alternativ kann ein Polarisator für linear polarisierte Strahlung und diesem nachgeordnet ein durch die Steuersignale steuerbar polarisationsdrehendes Element vorgesehen sein. Als steuerbar polarisationsdrehendes Element kann beispielsweise ein entsprechend den Steuersignalen beispielsweise motorisch rotierbares λ/2-Plättchen, ein Element mit Flüssigkristallen in einem durch die Steuersignale einstellbares elektrischen Feld zur Drehung der Polarisationsrichtung, oder ein Faraday-Rotator verwendet werden. Die letzten beiden Varianten haben den Vorteil, daß keine motorisch angetriebenen Elemente vorhanden zu sein brauchen. Die Beleuchtungseinrichtung kann weiterhin eine Optik zur Fokussierung der Beleuchtungsstrahlung auf die reflektierende Schicht aufweisen.The Lighting device can this purpose a radiation source for unpolarized or arbitrary polarized optical radiation and one via control signals to set a desired Polarization state controllable device for setting a Polarization state. As a radiation source can For example, laser diodes, light emitting diodes or halogen lamps serve. The radiation source preferably emits optical radiation in the wavelength range between 300 nm and 3500 nm. To produce linearly polarized Illumination radiation of a predetermined polarization direction can the adjustment, for example, in the illumination beam path the radiation source according to the control signals, for example having a motor rotatable polarizer. This has the advantage that only an element in the beam path needs to be arranged. alternative can be a polarizer for linearly polarized radiation and this subordinate one by the control signals controllably provided polarization-rotating element be. As a controllable polarization-rotating element, for example a motorized rotatable λ / 2 plate according to the control signals, an element with liquid crystals in an adjustable by the control signals electric field for rotation of the polarization direction, or a Faraday rotator be used. The last two variants have the advantage that no motor driven elements need to be present. The Lighting device may further optics for focusing having the illumination radiation on the reflective layer.
Die Beleuchtungsstrahlung wird auf den Körper gestrahlt und dringt, gegebenenfalls nach Passieren weiterer Schichten, durch die optisch aktive Schicht, wird an der reflektierenden Schicht reflektiert und tritt dann nach erneuter Passage der optisch aktiven Schicht und gegebenenfalls der weiteren Schichten als Detektionsstrahlung aus dem Körper aus. Bei Durchtritt der optischen Strahlung durch die optisch aktive Schicht wird der Polarisationszustand der optischen Strahlung verändert. Beispielsweise wird bei linear polarisierter Strahlung die Polarisationsebene gedreht, wobei die Größe der Drehung von der Weglänge der optischen Strahlung in der optisch aktiven Schicht und der Konzentration und Art der in der optisch aktiven Schicht vorhandenen optisch aktiven Stoffe abhängt. Bei der Reflexion tritt eine weitere Änderung des Polarisationszustands auf, die im allgemeinen vom Einfallswinkel der optischen Strahlung gegenüber der reflektierenden Schicht und den Reflexionseigenschaften der reflektierenden Schicht bzw. Grenzfläche abhängt. Dieser Einfluß der reflektierenden Schicht auf den Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung kann größer sein als der der optisch aktiven Schicht. Der Erfindung liegt unter anderem die Beobachtung zugrunde, daß sich Ungenauigkeiten bzw. Schwankungen bei der Einstellung des Einfallswinkels der Beleuchtungsstrahlen auf das Auge bzw. die Augenlinse so stark auf die Drehung der Polarisationsebene von linear polarisierter optischer Strahlung auswirken können, daß eine Ermittlung der Drehung der Polarisationsrichtung durch die optische Aktivität der optisch aktiven Schicht und/oder die Konzentration der optisch aktiven Stoffe in der Schicht mit ausreichender Genauigkeit zunächst nicht möglich zu sein scheint, wenn der Einfallswinkel fest vorgegeben wird.The illumination radiation is radiated onto the body and penetrates, possibly to Pas Further layers, through the optically active layer, is reflected at the reflective layer and then exits after renewed passage of the optically active layer and optionally the other layers as detection radiation from the body. When the optical radiation passes through the optically active layer, the polarization state of the optical radiation is changed. For example, in the case of linearly polarized radiation, the polarization plane is rotated, the magnitude of the rotation being dependent on the path length of the optical radiation in the optically active layer and the concentration and type of optically active substances present in the optically active layer. Upon reflection, a further change in polarization state occurs, which generally depends on the angle of incidence of the optical radiation to the reflective layer and the reflective properties of the reflective layer or interface. This influence of the reflective layer on the polarization state of the illumination radiation can be greater than that of the optically active layer. The invention is based inter alia on the observation that inaccuracies or fluctuations in the adjustment of the angle of incidence of the illumination beams on the eye or the lens can affect the rotation of the polarization plane of linearly polarized optical radiation so strong that a determination of the rotation of the Polarization direction by the optical activity of the optically active layer and / or the concentration of the optically active substances in the layer with sufficient accuracy initially seems to be impossible if the angle of incidence is fixed.
Zur Überwindung des Problems nutzen das Verfahren und die Vorrichtung unter anderen die Erkenntnis, daß die Änderung des Polarisationszustands der optischen Strahlung durch die Reflexion von dem Einfallswinkel an der reflektierenden Schicht je nach dem Polarisationszustand verschieden stark ausgeprägt ist. Diese je nach Polarisationszustand unterschiedlich starke Abhängigkeit der Änderung des Polarisationszustands von dem Einfallswinkel an der reflektierenden Schicht und damit auch an dem Körper wird nun dazu genutzt, einen für die eigentliche Messung günstigen Meßbeleuchtungspolarisationszustand einzustellen.To overcome of the problem use the method and the device among others the realization that the change the polarization state of the optical radiation by the reflection of the angle of incidence on the reflective layer depending on the polarization state different strong is. Depending on the state of polarization, this varies in dependence the change of the polarization state from the angle of incidence at the reflective Layer and thus also on the body will now be used for a the actual measurement cheap Meßbeleuchtungspolarisationszustand adjust.
Dazu werden zunächst für wenigstens zwei verschiedene Polarisationszustände Beleuchtungsstrahlen unter verschiedenen Einfallswinkeln auf den Körper bzw. die reflektierende Schicht gestrahlt, aus denen dann jeweils entsprechende Detektionsstrahlen entstehen, die unter den Einfallswinkeln zugeordneten Ausfallwinkeln aus dem Körper austreten. Die Einfallswinkel sind dabei, wie auch bei der späteren Messung, größer als 0° und kleiner als 90°. Es werden Werte wenigstens einer Polarisationszustandsgröße, die den Polarisationszustand der Detektionsstrahlen wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert, in Abhängigkeit von den Ausfallwinkeln und/oder den Einfallswinkeln für die beiden vorgegebenen Polarisationszustände der Beleuchtungsstrahlung ermittelt.To be first for at least two different polarization states under illumination beams different angles of incidence on the body or the reflective Layer blasted, from which then each corresponding detection beams arise, the angle of attack assigned under the angles of incidence out of the body escape. The angles of incidence are, as in the later measurement, greater than 0 ° and smaller as 90 °. Values of at least one polarization state quantity, the the polarization state of the detection beams at least in relation on the change the polarization state characterized by the optically active layer, dependent on from the failure angles and / or the angles of incidence for the two predetermined polarization states the illumination radiation determined.
Darunter, daß die Polarisationszustandsgröße den Polarisationszustand der Detektionsstrahlen wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert, wird insbesondere verstanden, daß unter Verwendung der Polarisationszustandsgröße die Änderung des Polarisationszustands durch die optisch aktive Schicht, gegebenenfalls unter Verwendung weiterer beispielsweise durch die verwendete Vorrichtung bestimmte Parameter, ermittelbar ist. Als Polarisationszustandsgröße kann beispielsweise bei Annahme einer linearen Polarisation der Detektionsstrahlen die Polarisationsrichtung der Detektionsstrahlen absolut oder relativ zu der der Beleuchtungsstrahlen oder auch nur die Intensität einer Polarisationskomponente der Detektionsstrahlung in einer vorgegebenen Richtung verwendet werden.among them, that the Polarization state quantity the polarization state the detection beams at least with respect to the change the polarization state characterized by the optically active layer, In particular, it is understood that using the polarization state quantity, the change the polarization state through the optically active layer, optionally using further, for example, the device used certain parameters, can be determined. As polarization state quantity can for example, assuming a linear polarization of the detection beams the polarization direction of the detection beams absolute or relative to that of the illumination rays or even the intensity of a Polarization component of the detection radiation in a given Direction can be used.
Hierzu dient bei der Vorrichtung die Detektionseinrichtung, die insbesondere über eine ein- oder zweidimensionale Anordnung von Detektionselementen zur Erfassung der Intensität der auf sie fallenden Detektionsstrahlung verfügen kann. Insbesondere können CCD- oder CMOS-Kameras verwendet werden. Die Anordnung ist so gewählt, daß die Polarisationszustandsgröße winkelabhängig erfaßt werden kann. Die Detektionseinrichtung kann weiterhin eine Optik zur Fokussierung der Detektionsstrahlen auf die Detektionselemente aufweisen. Je nach Wahl der Polarisationszustandsgröße kann die Detektionseinrichtung noch wenigstens einen in Abhängigkeit von Steuersignalen in der Polarisationsrichtung einstellbaren Analysator oder wenigstens einen in seiner Polarisationsrichtung fest eingestellten Analysator sowie gegebenenfalls ein steuerbar polarisationsdrehendes Element, beispielsweise einen Faraday-Rotator, ein motorisch drehbares λ/2-Plättchen oder ein Element mit Flüssigkristallen in einem durch die Steuersignale einstellbares elektrischen Feld aufweisen, mittels dessen die Detektionsstrahlung in vorgegebener Weise bezüglich des Polarisationszustands veränderbar oder filterbar ist. Zur Erfassung des Polarisationszustands können auch zwei jeweils einem von zwei gekreuzten Analysatoren nachgeordnete Detektionselemente oder Detektionselementanordnungen vorgesehen sein, von denen eine die zuvor genannte Anordnung ist. Die Detektionseinrichtung kann insbesondere auch zur Durchführung einer Null-Messung ausgebildet sein, -bei der wenigstens ein einstellbar polarisationszustandsänderndes Element so eingestellt werden, daß ein vorgegebener Polarisationszustand erreicht wird, so daß die Strahlung mit dem Polarisationszustand einen vorgegebenen Analysator nicht passiert und keine Intensität ermittelt wird. Die Einstellung des Elements kann dann der Ermittlung eines Wertes der Polarisationszustandsgröße entsprechen.For this purpose, the detection device is used in the device, which may in particular have a one- or two-dimensional arrangement of detection elements for detecting the intensity of the detection radiation falling on them. In particular, CCD or CMOS cameras can be used. The arrangement is chosen so that the polarization state quantity can be detected as an angle. The detection device can furthermore have an optical system for focusing the detection beams onto the detection elements. Depending on the choice of the state of polarization state, the detection device can also have at least one analyzer which can be set in dependence on control signals in the polarization direction or at least one analyzer fixed in its polarization direction and optionally a controllably polarization-rotating element, for example a Faraday rotator, a λ / 2 plate which can be rotated by a motor or an element with liquid crystals in an electric field adjustable by the control signals, by means of which the detection radiation can be changed or filtered in a predetermined manner with respect to the polarization state. To detect the state of polarization, it is also possible to provide two detection elements or detection element arrangements, each of which is arranged downstream of one of two crossed analyzers, one of which is the aforementioned arrangement. In particular, the detection device can also be designed to carry out a zero measurement, in which at least one element which can be adjusted in an adjustable way to polarization state is set such that a predetermined polarization state is achieved, so that the radiation with the polarization state predetermines NEN analyzer does not happen and no intensity is determined. The adjustment of the element may then correspond to the determination of a value of the state of polarization state.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform bildet die Polarisationsrichtung des Analysators mit der Einfallsebene bezüglich der Reflexion an der reflektierenden Schicht einen Winkel zwischen etwa 40° und 50°, vorzugsweise eine Winkel von 45°. Dies hat den Vorteil, daß In diesem Winkelbereich eine besonders hohe Empfindlichkeit erreicht werden kann.at another preferred embodiment forms the polarization direction of the analyzer with the plane of incidence in terms of the reflection at the reflective layer is an angle between about 40 ° and 50 °, preferably an angle of 45 °. This has the advantage that In This angle range reaches a particularly high sensitivity can be.
Auf der Basis der erfaßte Werte bzw. Meßdaten kann nun ein für die Messung günstiger Meßbeleuchtungspolarisationszustand für die Beleuchtungsstrahlung vor dem Körper ermittelt und eingestellt werden. Durch Bestrahlung mit Beleuchtungsstrahlung dieses Meßbeleuchtungspolarisationszustands und Analyse der bei der Bestrahlung erfaßten Werte der den Polarisationszustand der Detektionsstrahlung wiedergebenden Größe kann, beispielsweise unter Verwendung eines Modells für den Einfluß der Reflexion an der reflektierenden Schicht auf den Polarisationszustand, die Änderung des Polarisationszustands der Beleuchtungsstrahlung durch die optisch aktive Schicht bzw. der die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebenden Größe ermittelt werden.On the base of the detected Values or measured data can now be a for the measurement cheaper Meßbeleuchtungspolarisationszustand for the Illuminating radiation in front of the body be determined and set. By irradiation with illumination radiation this measurement illumination polarization state and analysis of the irradiation detected values of the state of polarization the detection radiation reproducing size, for example, under Using a model for the influence of Reflection on the reflective layer on the polarization state, the change the polarization state of the illumination radiation through the optical active layer or the concentration of the optically active substance determined reproducing size become.
Unter anderem hierzu dient bei der Vorrichtung die Steuer- und Auswerteeinrichtung, die zum Empfang von Signalen, die Werten der Polarisationszustandsgröße in Abhängigkeit von Ausfallwinkeln der Detektionsstrahlen bzw. Einfallswinkeln der Beleuchtungsstrahlen auf den Körper entsprechen, mit der Detektionseinrichtung und zur Übermittlung von Steuersignalen zur Einstellung eines Polarisationszustands der Beleuchtungsstrahlung mit der Beleuchtungseinrichtung verbunden ist. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung steuert die Beleuchtungseinrichtung auch zur Einstellung der vorgegebenen Polarisationszustände und Bestrahlung des Körpers mit den Beleuchtungsstrahlen sowie die Detektionseinrichtung zur Erfassung der Werte der Polarisationszustandsgröße an.Under Another purpose of this is in the device, the control and evaluation, for receiving signals, the values of the polarization state variable depending on of failure angles of the detection beams or angles of incidence of Illuminating rays on the body correspond, with the detection device and for transmission of control signals for setting a polarization state of Illumination radiation connected to the illumination device is. The control and evaluation device controls the illumination device also for setting the predetermined polarization states and Irradiation of the body with the illumination beams and the detection device for Acquire the values of the polarization state quantity.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch Analyse der Winkelabhängigkeit der Änderung des Polarisationszustands der Polarisationszustand bzw. die Polarisationsrichtung der auf die reflektierende Schicht auftreffenden Beleuchtungsstrahlung ermittelt und ausgehend von diesem bzw. dieser unter Verwendung der Kenntnis der vorgegebenen Polarisationszustände der gewünschte Meßbeleuchtungspolarisationszustand eingestellt werden kann. Damit kann nichtinvasiv einfach und mit hoher Genauigkeit die Änderung des Polarisationszustands durch die optisch aktive Schicht gemessen werden. Der Meßbeleuchtungspolarisationszustand kann insbesondere so gewählt sein, daß eine hohe Genauigkeit erzielt wird.The inventive method has the advantage that through Analysis of the angle dependence of the change of the polarization state, the polarization state or the polarization direction the incident on the reflective layer illumination radiation determined and starting from this or this using the knowledge of the predetermined polarization states of the desired Meßbeleuchtungspolarisationszustand can be adjusted. This can be non-invasive easy and with high accuracy the change of the state of polarization measured by the optically active layer become. The measurement illumination polarization state can be chosen in particular be that a high Accuracy is achieved.
Die entsprechende Vorrichtung ist in vorteilhafter Weise einfach aufgebaut und erlaubt durch Verwendung nur weniger mechanisch einstellbarer Elemente oder sogar Verzicht auf mechanisch einstellbare Elemente eine schnelle Messung, was insbesondere bei der Untersuchung des Auges in vivo, bei der sich das Auge relativ zu der Beleuchtungsstrahlung bewegen kann, ein wesentlicher Vorteil ist.The corresponding device is simply constructed in an advantageous manner and allowed by using only a few mechanically adjustable elements or even giving up mechanically adjustable elements a quick Measurement, especially in the examination of the eye in vivo, at the eye can move relative to the illumination radiation, a significant advantage.
Prinzipiell können für jeden der Einfallswinkel nacheinander Beleuchtungsstrahlen auf den Körper gestrahlt und entsprechende Werte der den Polarisationszustand der entsprechenden Detektionsstrahlen in Abhängigkeit von dem Einfalls- oder Ausfallwinkel wiedergebenden Größe erfaßt werden. Es ist jedoch bei dem Verfahren bevorzugt, daß für jeden der vorgegebenen Polarisationszustände ein Beleuchtungsstrahlenbündel auf den Körper gestrahlt wird, das die Beleuchtungsstrahlen umfaßt, die unter den verschiedenen vorgegebenen Einfallswinkeln auf den Körper auftreffen. Bei der Vorrichtung ist es dazu bevorzugt, daß die Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung des Körpers mit einem Beleuchtungsstrahlenbündel für jeden der vorgegebenen Polarisationszustände ausgebildet ist, das die Beleuchtungsstrahlen umfaßt, die unter den verschiedenen vorgegebenen Einfallswinkeln auf den Körper auftreffen. Diese Ausführungsform hat zum einen den Vorteil, daß die Erfassung der Werte der Polarisationszustandsgröße für verschiedene Einfallswinkel parallel erfolgen kann, was das Verfahren wesentlich beschleunigt. Zum anderen können sich bei der Beleuchtungseinrichtung entsprechende Beleuchtungsstrahlenbündel ohnehin ergeben, wenn beispielsweise eine fokussierende Optik verwendet wird, die das Beleuchtungsstrahlenbündel auf die reflektierende Schicht fokussiert.in principle can for each the angle of incidence is successively irradiated with light rays on the body and corresponding values of the polarization state of the corresponding Detection beams in dependence be detected from the angle of incidence or angle reproducing size. However, it is preferable in the method that for each of the predetermined polarization states Illumination beam on the body is blasted, which includes the illumination beams, the hit the body under the various predetermined angles of incidence. In the device, it is preferable that the illumination device for Illumination of the body with a lighting beam for each the predetermined polarization states is formed, which is the Includes illumination beams, under the various predetermined angles of incidence on the body incident. This embodiment has the advantage that the Acquisition of polarization state magnitude values for different angles of incidence parallel, which significantly speeds up the process. For another in the lighting device corresponding illumination beam anyway result, for example, when using a focusing optics which is the illumination beam on the reflective layer focused.
Grundsätzlich kann der Meßbeleuchtungspolarisationszustand in beliebiger Weise, vorzugsweise zur Erzielung einer hohen Genauigkeit, gewählt werden. Bei dem Verfahren ist es jedoch bevorzugt, daß zur Einstellung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands auf der Basis der Werte der Polarisationszustandsgröße in Abhängigkeit von den Einfallswinkeln der entsprechenden Beleuchtungsstrahlen und/oder Ausfallwirikeln der Detektionsstrahlen und der jeweiligen vorgegebenen Polarisationszustände ein ausgezeichneter Polarisationszustand für die Beleuchtungsstrahlung ermittelt wird, für den eine Abhängigkeit der Änderung des Polarisationszustands der Beleuchtungsstrahlung durch Wechselwirkung mit dem Körper von dem Einfalls- und/oder Austrittswinkel wenigstens näherungsweise minimal ist, und bei dem der Meßbeleuchtungspolarisationszustand in Abhängigkeit von dem ausgezeichneten Polarisationszustand eingestellt wird. Bei der Vorrichtung ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu ausgebildet ist, zur Ermittlung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands auf der Basis der Werte der Polarisationszustandsgröße in Abhängigkeit von den Einfallswinkeln der entsprechenden Beleuchtungsstrahlen und/oder den Ausfallwinkeln der Detektionsstrahlen und des jeweiligen vorgegebenen Polarisationszustands einen ausgezeichneten Polarisationszustand für die Beleuchtungsstrahlung zu ermitteln, für den eine Abhängigkeit der Änderung des Polarisationszustands der Beleuchtungsstrahlung durch Wechselwirkung mit dem Körper von dem Einfalls- und/oder Austrittswinkel wenigstens näherungsweise minimal ist, und durch Abgabe von entsprechenden Steuersignalen den Meßpolarisationszustand in Abhängigkeit von dem ausgezeichneten Polarisationszustand einzustellen. Dieses Vorgehen erlaubt es insbesondere, ausgehend von dem ausgezeichneten Polarisationszustand für die Beleuchtungsstrahlung vor dem Körper, der für einen vorgegebenen Einfallswinkel ermittelt wird, und dem entsprechenden Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung an der reflektierenden Schicht, durch geeignete Wahl des Meßbeleuchtungspolarisationszustands den Polarisationszustand an der reflektierenden Schicht in gewünschter Weise einzustellen.In principle, the Meßbeleuchtungspolarisationszustand in any way, preferably to achieve a high accuracy can be selected. However, in the method, it is preferable that an excellent polarization state for the illumination radiation is determined for setting the measurement illumination polarization state based on the values of the polarization state quantity depending on the angles of incidence of the respective illumination beams and / or failure modes of the detection beams and the respective predetermined polarization states a dependence of the change of the polarization state of the illumination radiation by interaction with the body of the incident and / or exit angle is at least approximately minimal, and in which the Meßbeleuchtungspolarisationszustand is set in dependence on the excellent polarization state. At the Vorrich The control and evaluation device is designed to determine an excellent polarization state for the illumination radiation for determining the measurement illumination polarization state on the basis of the values of the polarization state variable as a function of the angles of incidence of the corresponding illumination beams and / or the failure angles of the detection beams and the respective predetermined polarization state for which a dependence of the change of the polarization state of the illumination radiation by interaction with the body on the incident and / or exit angle is at least approximately minimal, and by issuing corresponding control signals to set the Meßpolarisationszustand depending on the excellent polarization state. This approach makes it possible in particular, based on the excellent polarization state for the illumination radiation in front of the body, which is determined for a given angle of incidence, and the corresponding polarization state of the illumination radiation at the reflective layer, by appropriate choice of Meßbeleuchtungspolarisationszustands the polarization state at the reflective layer in the desired Set way.
Dann ist es bei dem Verfahren besonders bevorzugt, daß als Meßbeleuchtungspolarisationszustand der ausgezeichnete Polarisationszustand eingestellt wird. Bei der Vorrichtung gibt die Steuer- und Auswerteeinrichtung dazu vorzugsweise Steuersignale an die Beleuchtungseinrichtung ab, so daß als Meßbeleuchtungspolarisationszustand der ausgezeichnete Polarisationszustand eingestellt wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß eine genaue Einhaltung des gewählten Einfallswinkels der Beleuchtungsstrahlung auf den Körper nicht essentiell für die Genauigkeit der Ermittlung der optischen Aktivität oder der Konzentration des optisch aktiven Stoffes ist, da die Abhängigkeit minimal ist. Es wurde dabei, insbesondere für das Auge, gefunden, daß zwei solcher ausgezeichneten Polarisationszustände, die jeweils als Meßbeleuchtungspolarisationszustand dienen können, existieren können. Bei dem einen ergibt sich bei Beleuchtungsstrahlung, die in der optisch aktiven Schicht wenigstens näherungsweise linear polarisiert ist, an der reflektierenden Schicht wenigstens näherungsweise s-Polarisation. Bei dieser Polarisation ergibt sich ein besonders hohes Signal/Rausch-Verhältnis. Bei dem anderen ausgezeichneten Polarisationszustand ergibt sich bei Beleuchtungsstrahlung, die in der optisch aktiven Schicht wenigstens näherungsweise linear polarisiert ist, an der reflektierenden Schicht wenigstens näherungsweise p-Polarisation.Then it is particularly preferred in the method that as Messbeleuchtungspolarisationszustand the excellent polarization state is set. In the Device is the control and evaluation preferably for this purpose Control signals to the illumination device, so that as Meßbeleuchtungspolarisationszustand the excellent polarization state is set. These embodiment has the advantage that a exact adherence to the chosen Incidence angle of the illumination radiation on the body is not essential for the accuracy of determining the optical activity or the Concentration of the optically active substance is because the dependence is minimal. It was found, especially for the eye, that two such excellent polarization states, each serving as a measurement illumination polarization state can, can exist. In the case of illumination radiation, which results in the optically active layer at least approximately linearly polarized is, at the reflective layer at least approximately s-polarization. This polarization results in a particularly high signal-to-noise ratio. at the other excellent polarization state results Illumination radiation in the optically active layer at least approximately is linearly polarized, at the reflective layer at least approximately p-polarization.
Alternativ ist es bei dem Verfahren bevorzugt, daß der Meßbeleuchtungspolarisationszustand so eingestellt wird, daß ein erwarteter Einfluß der optisch aktiven Schicht auf die Drehung der Polarisationsrichtung linear polarisierter Strahlung in der optisch aktiven Schicht wenigstens näherungsweise maximal ist. Bei der Vorrichtung gibt dazu vorzugsweise die Steuer- und Auswerteeinrichtung zur Einstellung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands Steuersignale an die Beleuchtungseinrichtung ab, so daß ein erwarteter Einfluß der optisch aktiven Schicht auf die Drehung der Polarisationsrichtung linear polarisierter Strahlung wenigstens näherungsweise maximal ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, daß ein Meßbeleuchtungspolarisationszustand gewählt wird, bei dem die Empfindlichkeit der Messung für die optische Aktivität der optisch aktiven Schicht besonders hoch ist. Dies ist von besonderem Vorteil, wenn, wie im Fall des Auges, der Einfluß der optischen Aktivität der optisch aktiven Schicht sehr klein ist. Der Meßbeleuchtungspolarisationszustand kann dabei experimentell oder ausgehend von einem Modell für die Einfluß des Körpers auf den Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung unter Annahme eines typischen Bereichs für die Stärke der optischen Aktivität der optisch aktiven Schicht ermittelt werden.alternative it is preferable in the method that the Meßbeleuchtungspolarisationszustand so is set that one expected influence of optically active layer on the rotation of the polarization direction linearly polarized radiation in the optically active layer at least approximately maximum is. In the device is preferably the control and Evaluation device for setting the Meßbeleuchtungs polarization state control signals to the lighting device, so that an expected influence of the optical active layer on the rotation of the polarization direction linear polarized radiation is at least approximately maximum. This In other words, a measurement illumination polarization state chosen in which the sensitivity of the measurement for the optical activity of the optical active layer is particularly high. This is of particular advantage if, as in the case of the eye, the influence of optical activity of the optical active layer is very small. The measurement illumination polarization state can be experimental or starting from a model for the influence of the body the polarization state of the illumination radiation assuming a typical area for the strenght the optical activity of the be determined optically active layer.
Soll bei hoher Empfindlichkeit eine nur geringe Abhängigkeit von Variationen des Einfallswinkels erreicht werden, wird der Meßbeleuchtungspolarisationszustand vorzugsweise in dem Bereich zwischen dem Meßbeleuchtungspolarisationszustand für hohe Empfindlichkeit und dem Meßbeleuchtungspolarisationszustand für minimale Einfallswinkelabhängigkeit, der dem Meßbeleuchtungspolarisationszustand für hohe Empfindlichkeit am nächsten liegt, eingestellt.Should with high sensitivity only a small dependence on variations of the Incidence angles are reached, the Meßbeleuchtungspolarisationszustand preferably in the range between the Meßbeleuchtungspolarisationszustand for high sensitivity and the measurement illumination polarization state for minimal Angle of incidence dependence, the the measurement illumination polarization state for high Sensitivity next is, set.
Der Körper kann neben dem optisch aktiven Stoff in der optisch aktiven Schicht noch wenigstens einen weiteren Stoff oder eine weitere von der Strahlung durchdrungene Schicht enthalten, der bzw. die den Polarisationszustand der Strahlung beeinflußt. Es ist daher bei dem Verfahren bevorzugt, daß als Beleuchtungsstrahlung Beleuchtungsstrahlung verschiedener vorgegebener Wellenlängen verwendet wird, die Werte der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße in Abhängigkeit von der Wellenlänge erfaßt werden und die durch die optisch aktive Schicht hervorgerufene Änderung des Polarisationszustands oder die die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebende Größe unter Verwendung der erfaßten Wellenlängenabhängigkeit der Werte der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße ermittelt wird. Bei der Vorrichtung weist die Beleuchtungseinrichtung hierzu vorzugsweise eine Strahlungsquelle oder mehrere Strahlungsquellen zur Abgabe von Beleuchtungsstrahlung bei verschiedenen vorgegebenen Wellenlängen auf und die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, die Werte der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße in Abhängigkeit von der Wellenlänge zu erfassen und die durch die optisch aktive Schicht hervorgerufene Änderung des Polarisationszustands oder die die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebende Größe unter Verwendung der erfaßten Wellenlängenabhängigkeit der Werte der wenigstens einen Polarisationszustandsgröße zu ermitteln. Hierzu können insbesondere in der Steuer- und Auswerteeinrichtung gespeicherte Daten verwendet werden, die die Wellenlängenabhängigkeit von bei der Ermittlung verwendeten optischen Eigenschaften des optisch aktiven Stoffs und/oder wenigstens eines anderen Stoffs oder einer anderen Schicht, der bzw. die bei dem Verfahren eine Änderung des Polarisationszustands bewirkt, verwendet werden. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die Empfindlichkeit der Messung für den optisch aktiven Stoff erhöht werden kann, da andere Einflüsse rechnerisch getrennt werden können. Vorzugsweise werden Wellenlängen in Bereichen verwendet, bei denen die optische Aktivität oder der Brechungsindex des optisch aktiven Stoffs stark von der Wellenlänge abhängt.The body may contain, in addition to the optically active substance in the optically active layer, at least one further substance or another layer penetrated by the radiation which influences the polarization state of the radiation. It is therefore preferable in the method that illuminating radiation of different predetermined wavelengths is used as illumination radiation, the values of the at least one polarization state quantity are detected as a function of the wavelength, and the change of the polarization state or the concentration of the optically active substance caused by the optically active layer is determined using the detected wavelength dependence of the values of the at least one polarization state quantity. In the apparatus, the illumination device for this purpose preferably a radiation source or multiple radiation sources for emitting illumination radiation at different predetermined wavelengths and the control and evaluation is adapted to detect the values of at least one polarization state variable depending on the wavelength and the optical active layer caused change of the polarization state or the Determine the concentration of the optically active substance using the detected wavelength dependence of the values of the at least one polarization state quantity. For this purpose, in particular data stored in the control and evaluation device can be used, which determines the wavelength dependence of optical properties of the optically active substance used in the determination and / or at least one other substance or another layer, which in the method a change of Polarization state causes be used. This embodiment has the advantage that the sensitivity of the measurement for the optically active substance can be increased since other influences can be separated by calculation. Preferably, wavelengths are used in areas where the optical activity or refractive index of the optically active material is strongly dependent on the wavelength.
Die Beleuchtung kann dabei gleichzeitig mit mehreren der verschiedenen vorgegebenen Wellenlängen erfolgen, wozu entweder entsprechend wellenlängensensitive Detektionselemente oder ein zwischen dem Körper und den Detektionselementen angeordnete auf vorgegebene Wellenlängenbereiche einstellbare Filtereinrichtungen verwendet werden kann. Dies ermöglicht eine schnelle Messung. Die Vorrichtung kann jedoch besonders einfach aufgebaut sein, wenn die Beleuchtungsstrahlung nacheinander mit verschiedenen Wellenlängen erfolgt. In diesem Fall braucht die Detektionseinrichtung die Detektionsstrahlung nicht spektral aufgelöst detektieren zu können. Die Beleuchtungseinrichtung kann dazu mehrere einzeln ansteuerbare Strahlungsquellen für die verschiedenen vorgegebenen Wellenlängen aufweisen, die nacheinander aktiviert werden. Es ist jedoch auch möglich, eine breitbandig abstrahlende Strahlungsquelle zu verwenden und in den Beleuchtungsstrahlengang, beispielsweise motorisch, zeitlich nacheinander entsprechende Filter zu bringen, die nur die jeweils gewünschten Wellenlängen durchlassen. Insbesondere können im Fall von Glucose als optisch aktivem Stoff verschiedene vorgegebene Wellenlängen im Bereich von 300 nm bis 3500 nm, bei Messung des Glucosegehalts vorzugsweise zur Ausnutzung der Dispersion oder Rotationsdispersion von Glucose in den Bereichen von 400 nm bis 1100 nm oder 2000 bis 2500 nm, verwendet werden.The Lighting can be simultaneous with several of the different ones predetermined wavelengths carried out, including either corresponding wavelength-sensitive detection elements or one between the body and the detection elements arranged adjustable to predetermined wavelength ranges Filtering devices can be used. This allows a fast measurement. However, the device can be particularly simple be constructed when the illumination radiation in succession with different wavelengths he follows. In this case, the detection device needs the detection radiation not spectrally resolved to be able to detect. The lighting device can for this purpose several individually controllable Radiation sources for the have different predetermined wavelengths activated in succession become. However, it is also possible to use a broadband radiating radiation source and in the illumination beam path, for example motor, in succession to bring appropriate filters, which only the respectively desired wavelength let through. In particular, you can in the case of glucose as the optically active substance, different predetermined wavelengths in the Range from 300 nm to 3500 nm, preferably when measuring the glucose content for utilizing the dispersion or rotational dispersion of glucose in the ranges of 400 nm to 1100 nm or 2000 to 2500 nm become.
Die Änderung des Polarisationszustands durch den Körper kann von dessen Temperatur, beispielsweise über eine entsprechende Änderung der Dichte, abhängen. Es ist daher bei dem Verfahren bevorzugt, daß die Temperatur des Körpers erfaßt und bei der Ermittlung der Konzentration des optisch aktiven Materials verwendet wird. Vorzugsweise weist die Vorrichtung dazu einen mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verbundenen Temperatursensor auf, der so angeordnet ist, daß mittels des Temperatursensors die Temperatur des Körpers wiedergebende Daten erfaßt werden können. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung kann dann insbesondere dazu ausgebildet sein, die erfaßten Werte der Polarisationszustandsgröße unter Verwendung der Temperaturdaten auszuwerten. Hierzu können in der Steuer- und Auswerteeinrichtung insbesondere Daten gespeichert sein, die den Einfluß der Temperatur auf wenigstens einen Parameter wiedergeben, der bei der Auswertung der Werte der Polarisationszustandsgröße verwendet wird. Dies hat den Vorteil, daß eine höhere Genauigkeit insbesondere bei der Ermittlung der Konzentration des optisch aktiven Stoffs erzielt werden kann. Als Temperatursensor kann vorzugsweise ein berührungslos arbeitender, insbesondere optischer Temperatursensor verwendet werden. Besonders bevorzugt hat dieser eine Temperaturauflösung besser als 0,1°C.The change of the state of polarization by the body may depend on its temperature, for example about a corresponding change the density, depend. It is therefore preferred in the method that the temperature of the body detected and at the determination of the concentration of the optically active material used becomes. Preferably, the device has an associated with the control and evaluation device connected to temperature sensor, so is arranged that means the temperature sensor, the temperature of the body reproducing data are detected can. The control and evaluation can then in particular be trained, the detected Polarization state size values using the temperature data evaluate. You can do this in particular data is stored in the control and evaluation device be the influence of the Temperature on at least one parameter, which at the Evaluation of the values of the polarization state quantity is used. this has the advantage that a higher Accuracy in particular in determining the concentration of the optically active substance can be achieved. As a temperature sensor can preferably a non-contact working, in particular optical temperature sensor can be used. Particularly preferably, this has a temperature resolution better as 0.1 ° C.
Nach Einstellung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands werden Werte einer Meßpolarisationszustandsgröße erfaßt, die den Polarisationszustand von Detektionsstrahlen, die aus den Beleuchtungsstrahlen nach wenigstens einfachem Durchtritt durch die optisch aktive Schicht und Reflexion an der reflektierenden Schicht in dem Körper entstehen, wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert. Es kann sich dabei um die gleiche Größe handeln, die zur Ermittlung des ausgezeichneten Polarisationszustands verwendet wurde, oder eine andere Größe, die aber den gleichen oben genannten Kriterien genügt. Die Werte können auf verschiedene Art und Weise verwendet werden. Bei dem Verfahren ist es bevorzugt, daß zur Messung nach Einstellung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands durch Bestrahlung des Körpers mit wenigstens einem Beleuchtungsstrahl ein Wert wenigstens einer Meßpolarisationszustandsgröße, die den Polarisationszustand von Detektionsstrahlen, die aus den Beleuchtungsstrahlen nach wenigstens einfachem Durchtritt durch die optisch aktive Schicht und Reflexion an der reflektierenden Schicht in dem Körper entstehen, wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert, erfaßt und in Abhängigkeit von dem erfaßten Wert Daten ermittelt werden, die die Drehung der Polarisationsrichtung linear polarisierter Strahlung durch die optisch aktive Schicht und/oder eine Konzentration eines optisch aktiven Stoffs in der optisch aktive Schicht wiedergeben. Bei der Vorrichtung erfaßt vorzugsweise die Steuer- und Auswerteeinrichtung zur Messung nach Einstellung des Meßbeleuchtungspolarisationszustands bei Bestrahlung des Körpers mit wenigstens einem Beleuchtungsstrahl mittels der Detektionseinrichtung einen Wert wenigstens einer Meßpolarisationszustandsgröße, die den Polarisationszustand von Detektionsstrahlen, die aus den Beleuchtungsstrahlen nach wenigstens einfachem Durchtritt durch die optisch aktive Schicht und Reflexion an der reflektierenden Schicht in dem Körper entstehen, wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert, und ermittelt in Abhängigkeit von dem erfaßten Wert Daten, die die Drehung der Polarisationsrichtung linear polarisierter Strahlung durch die optisch aktive Schicht und/oder eine Konzentration eines optisch aktiven Stoffs in der optisch aktiven Schicht wiedergeben. Auf diese Weise kann die Konzentration des optisch aktiven Stoffs über seine optische Aktivität ermittelt werden. Ist die optische Weglänge in der optisch aktiven Schicht nicht bekannt, kann eine beispielsweise in Form einer Tabelle in der Steuer- und Auswerteeinrichtung gespeicherte Kalibrierbeziehung, die die Konzentration des optisch aktiven Stoffs in Abhängigkeit von den Werten der Meßpolarisationszustandsgröße oder der ermittelten Änderung des Polarisationszustands durch die optisch aktive Schicht, insbesondere eine Drehung der Polarisationsrichtung, verwendet werden, um die Konzentration zu ermitteln. Im Fall des Auges wird die Kalibrierbeziehung vorzugsweise personenspezifisch ermittelt und gespeichert.Upon adjustment of the measurement illumination polarization state, measurement polarization state quantity values are detected that indicate the polarization state of detection rays resulting from the illumination rays after at least one pass through the optically active layer and reflection at the reflective layer in the body, at least with respect to the change in the state of polarization characterized optically active layer. It may be the same size used to determine the excellent state of polarization, or a different size, but satisfying the same criteria above. The values can be used in different ways. In the method, it is preferable that for measurement after adjustment of the measurement illumination polarization state by irradiating the body with at least one illumination beam, a value of at least one measurement polarization state quantity indicating the polarization state of detection rays emerging from the illumination rays after at least one pass through the optically active layer and reflection the reflective layer formed in the body, characterized at least in relation to the change in the polarization state by the optically active layer, detected and determined in dependence on the detected value data indicating the rotation of the polarization direction linearly polarized radiation through the optically active layer and / or a concentration of an optically active material in the optically active layer. In the apparatus, preferably, the control and evaluation means for measuring after setting the Meßbeleuchtungspolarisationszustands upon irradiation of the body with at least one illumination beam by means of the detection means a value of at least one Meßpolarisationszustandsgröße indicating the polarization state of detection beams from the illumination beams after at least one pass through the optical active layer and reflection at the reflecting layer in the body, at least with respect to the change of the state of polarization characterized by the optically active layer, and determined in dependence on the detected value data indicating the rotation of the direction of polarization of linearly polarized radiation through the optically active layer and or a concentration of an optically active substance in the optically active layer. In this way, the concentration of the optically active substance can be determined by its optical activity. If the optical path length in the optically active layer is not known, a calibration relationship stored, for example, in the form of a table in the control and evaluation device, which determines the concentration of the optically active substance as a function of the values of the measured polarization state variable or of the determined change in polarization state by the optically active layer, in particular a rotation of the polarization direction, can be used to determine the concentration. In the case of the eye, the calibration relationship is preferably determined person-specific and stored.
Zusätzlich oder alternativ kann bei dem Verfahren aus den Werten einer Meßpolarisationszustandsgröße als die die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebende Größe der Brechungsindex der optisch aktiven Schicht ermittelt werden. Hierzu ist die Steuer- und Auswerteeinrichtung der Vorrichtung vorzugsweise dazu ausgebildet, aus Werten einer Meßpolarisationszustandsgröße, die den Polarisationszustand von Detektionsstrahlen, die aus den Beleuchtungsstrahlen nach wenigstens einfachem Durchtritt durch die optisch aktive Schicht und Reflexion an der reflektierenden Schicht in dem Körper entstehen, wenigstens in Bezug auf die Änderung des Polarisationszustandes durch die optisch aktive Schicht charakterisiert, als die die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebende Größe den Brechungsindex der optisch aktiven Schicht zu ermitteln. Auch hier kann mittels einer bekannten Beziehung zwischen Brechungsindex und Konzentration des optisch aktiven Stoffs und gegebenenfalls anderer Stoffe von dem Brechungsindex auf die Konzentration des Stoffs geschlossen werden.Additionally or alternatively, in the method, the values of a measurement polarization state quantity other than the the concentration of the optically active substance reflecting the size of the refractive index the optically active layer can be determined. For this purpose, the tax and evaluation device of the device preferably designed to from values of a measurement polarization state quantity containing the Polarization state of detection beams resulting from the illumination beams after at least easy passage through the optically active layer and Reflection on the reflective layer in the body arise at least in terms of the change the polarization state characterized by the optically active layer, as the concentration of the optically active substance Size the refractive index to determine the optically active layer. Again, by means of a known relationship between refractive index and concentration of the optically active substance and, where appropriate, other substances of the refractive index on the concentration of the substance closed become.
Wie bereits erwähnt kann der Körper im Strahlengang des Beleuchtungsstrahls eine weitere, insbesondere den Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung ändernde, Schicht aufweisen. Im Falle des Auges wird eine solche Schicht durch die Cornea gebildet, die doppelbrechende Eigenschaften aufweist. Um eine genaue Ermittlung der Änderung des Polarisationszustands durch die optisch aktive Schicht bzw. der Konzentration des optisch aktiven Stoffes zu ermöglichen, wird vorzugsweise die Doppelbrechung der doppelbrechenden Schicht berücksichtigt. Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen.As already mentioned can the body in the beam path of the illumination beam another, in particular changing the polarization state of the illumination radiation, Have layer. In the case of the eye, such a layer is going through formed the cornea, which has birefringent properties. To accurately determine the change of the Polarization state through the optically active layer or the Concentration of the optically active material is preferred considered the birefringence of the birefringent layer. This can be done in different ways.
Bei einer ersten bevorzugten Variante des Verfahrens wird der Einfluß einer von der Beleuchtungsstrahlung durchdrungenen doppelbrechenden Schicht des Körpers durch eine Änderung des Polarisationszustands der Beleuchtungsstrahlung vor dem Körper und/oder durch eine Änderung des Polarisationszustands der Detektionsstrahlung kompensiert. Vorzugsweise erfolgt die Kompensation derart, daß die Beleuchtungsstrahlung in der optisch aktiven Schicht und/oder die Detektionsstrahlung wenigstens näherungsweise linear polarisiert ist. Vor der Kompensation kann die Beleuchtungsstrahlung dann auch linear polarisiert sein. Hierzu kann insbesondere eine Aufspaltung linear polarisierter Beleuchtungsstrahlung in zwei durch die Lage der doppelbrechende Schicht und damit der optische Achse oder Achsen der Schicht bestimmte Polarisationskomponenten und eine Phasenverschiebung zwischen den Komponenten erfolgen. Bei der Vorrichtung umfaßt die Beleuchtungseinrichtung hierzu vorzugsweise einen Abschnitt zur Erzeugung linear polarisierter optischer Beleuchtungsstrahlung mit gewünschter Polarisationsrichtung und eine Einrichtung zur Einstellung einer gewünschten Phasenverschiebung zwischen zwei durch eine doppelbrechende Schicht des Körpers vorgegebenen Polarisationskomponenten der linear polarisierten Beleuchtungsstrahlung. Dies hat den Vorteil, daß eine erhöhte Genauigkeit bei der Ermittlung der optischen Aktivität der optisch aktiven Schicht bzw. der Konzentration des optischen aktiven Stoffes in der Schicht erzielt werden kann. Insbesondere können Unsicherheiten, die bei der Verwendung eines Modells auftreten können, reduziert werden. Die durch die doppelbrechende Schicht vorgegebenen Polarisationskomponenten bzw. -richtungen können insbesondere parallel zu den optischen Achsen der doppelbrechenden Schicht und die durch die doppelbrechende Schicht bestimmt Phasenverschiebung durch den Phasenunterschied zwischen ordentlichem und außerordentlichem Strahl gegeben sein. Die entsprechenden Werte können, beim Auge vorzugsweise personenspezifisch, beispielsweise mit der Vorrichtung ermittelt werden, wenn diese als Ellipsometer verwendet wird, und in der Steuer- und Auswerteeinrichtung gespeichert werden. Als Einrichtung zur Einstellung einer gewünschten Phasenverschiebung kann beispielsweise ein Halter für einen Phasenschieber vorgesehen sein, in den ein für eine Person angepaßter Phasenschieber, beispielsweise ein doppelbrechender Phasenschieber in den Beleuchtungsstrahlengang einsetzbar ist. Es können jedoch auch durch Steuersignale der Steuer- und Auswerteeinrichtung steu erbar phasenschiebende Einrichtungen, beispielsweise Kerr- oder Pockelszellen, verwendet werden.at a first preferred variant of the method is the influence of a penetrated by the illumination radiation birefringent layer of the body by a change the polarization state of the illumination radiation in front of the body and / or by a change the polarization state of the detection radiation compensated. Preferably the compensation is such that the illumination radiation in the optically active layer and / or the detection radiation at least approximately is linearly polarized. Before the compensation, the illumination radiation then be linearly polarized. For this purpose, in particular a Splitting linearly polarized illumination radiation in two the position of the birefringent layer and thus the optical axis or axes of the layer certain polarization components and a Phase shift between the components done. In the device includes the Lighting device for this purpose preferably a section to Generation of linearly polarized optical illumination radiation with desired Polarization direction and means for adjusting a desired Phase shift between two through a birefringent layer of the body predetermined polarization components of the linearly polarized illumination radiation. This has the advantage that a increased Accuracy in determining the optical activity of the optical active layer or the concentration of the optically active substance can be achieved in the layer. In particular, uncertainties, that can occur when using a model can be reduced. The predetermined polarization components through the birefringent layer or directions in particular parallel to the optical axes of the birefringent Layer and the phase shift determined by the birefringent layer through the phase difference between orderly and extraordinary Be given beam. The corresponding values can, preferably at the eye Person-specific, determined for example with the device when used as an ellipsometer, and in the control and evaluation are stored. As a facility for Setting a desired Phase shift, for example, a holder for a Phase shifter be provided in the one-person adapted phase shifter, For example, a birefringent phase shifter in the illumination beam path can be used. It can, however also controllable by control signals of the control and evaluation device phase-shifting devices, for example Kerr or Pockels cells, be used.
Weiter ist es bevorzugt, daß die Detektionseinrichtung eine Einrichtung zur Einstellung einer gewünschten Phasenverschiebung zwischen zwei durch eine doppelbrechende Schicht des Körpers vorgegebenen Polarisationskomponenten der Detektionsstrahlen und eine im Detektionsstrahlengang nachgeordnete Einrichtung zur Erfassung des Polarisationsrichtung der Detektionsstrahlen nach der Einrichtung zur Einstellung einer gewünschten Phasenverschiebung umfaßt. Auf diese Weise kann ein störender Einfluß der doppelbrechenden Schicht auf den Beleuchtungsstrahl nach der Reflexion an der reflektierenden Schicht kompensiert werden.It is further preferred that the detection means comprise means for setting a desired phase shift between two through a birefringent layer of the body predetermined polarization components of the detection beams and a downstream in the detection beam means for detecting the polarization direction of the detection beams after the means for setting a desired phase shift. In this way, a disturbing influence of the birefringent layer on the illumination beam after the reflection at the reflecting layer can be compensated.
Bei dem Verfahren kann grundsätzlich ein beliebiger mittlerer Einfallswinkel für die Beleuchtungsstrahlung verwendet werden, wobei größere mittlere Einfallswinkel zu stärkeren Effekten führen und damit eine höhere Meßgenauigkeit erzielt werden kann. Alle anderen Einstellungen des Verfahrens richten sich nach dem mittleren Einfallswinkel. Unter dem mittleren Einfallswinkel wird dabei insbesondere ein Winkel zwischen dem größten und dem kleinsten bei der Ermittlung der Winkelabhängigkeit verwendeten Einfallswinkel, bzw. bei Verwendung eines Beleuchtungsstrahlenbündels der Einfallswinkel des Schwerpunktstrahls des Bündels, verstanden. Als weitere, alternative oder zusätzliche Möglichkeit zur Berücksichtigung der Doppelbrechung kann bei dem Verfahren vorzugsweise der Einfallswinkel der Beleuchtungsstrahlung und/oder der Beleuchtungsort auf dem Körper bei der Messung so gewählt werden, daß der Einfluß einer von der Beleuchtungsstrahlung durchstrahlten doppelbrechenden Schicht des Körpers auf die Detektionsstrahlen wenigstens näherungsweise minimiert wird. Bei der Vorrichtung ist hierzu die Beleuchtungseinrichtung so angeordnet, daß der Einfallswinkel der Beleuchtungsstrahlung und/oder der Beleuchtungsort auf dem Körper bei der Messung so eingestellt ist, daß der Einfluß einer von der Beleuchtungsstrahlung durchstrahlten doppelbrechenden Schicht des Körpers auf die Detektionsstrahlen wenigstens näherungsweise minimiert wird. Dies hat den Vorteil, daß Kompensations- oder Korrekturmaßnahme entweder nicht notwendig sind oder nur in einem geringen Umfang durchgeführt zu werden brauchen. Insbesondere kann im Fall des Auges als Körper der Beleuchtungsstrahlengang so gewählt werden, daß die Beleuchtungsstrahlung und/oder die Detektionsstrahlung durch die Mitte bzw. das Zentrum der Cornea verläuft. Dies hat den Vorteil, daß in der Mitte der Cornea in der Regel die Doppelbrechung die geringste Ortsabhängigkeit aufweist. Besonders bevorzugt ist die Beleuchtungsstrahlung relativ zu der Cornea so ausgerichtet, daß ein Schwerpunktstrahl des von der Beleuchtungsstrahlung gebildeten Strahlenbündels entlang einer der optischen Achse der Cornea ausgerichtet ist oder auf der optischen Achse liegt, die entlang den optischen Achsen, die die Doppelbrechungseigenschaften der Cornea wesentlich mitbestimmen, die Doppelbrechung minimal ist.at The procedure can basically an arbitrary average angle of incidence for the illumination radiation be used, with larger mean Angle of incidence to stronger Lead and effects thus a higher one measurement accuracy can be achieved. Set all other settings of the procedure depending on the mean angle of incidence. Below the mean angle of incidence is in particular an angle between the largest and the smallest angle of incidence used in determining angle dependence, or when using a light beam, the angle of incidence of the center of gravity beam of the bundle, Understood. As a further, alternative or additional possibility for consideration The birefringence in the method may preferably be the angle of incidence the illumination radiation and / or the illumination on the body the measurement is chosen be that Influence of a irradiated by the illumination radiation birefringent layer of the body is at least approximately minimized to the detection beams. In the apparatus for this purpose, the illumination device is arranged so that the angle of incidence the illumination radiation and / or the illumination on the body the measurement is set so that the influence of a irradiated by the illumination radiation birefringent layer of the body is at least approximately minimized to the detection beams. This has the advantage that compensation or corrective action either are not necessary or only to a small extent carried out need to be. In particular, in the case of the eye as a body of the Illuminating beam path selected be that the Illumination radiation and / or the detection radiation through the Center or the center of the cornea runs. This has the advantage that in the middle of the cornea usually the birefringence the least spatial dependence having. Particularly preferably, the illumination radiation is relative aligned to the cornea so that a centroid of the along the beam formed by the illumination radiation one of the optical axis of the cornea is aligned or on the optical axis that lies along the optical axes, which is the Significantly influence the birefringence properties of the cornea, the birefringence is minimal.
Darüber hinaus kann zur Berücksichtigung des Einflusses einer von der Beleuchtungsstrahlung durchstrahlten doppelbrechenden Schicht des Körpers auf die Detektionsstrahlen bei einer Auswertung der erfaßten Werte der Polarisationszustandsgröße ein die Doppelbrechung beschreibendes Modell für die Wechselwirkung der Beleuchtungs- und Detektionsstrahlung mit den Schichten des Körpers verwendet werden. Unter der Verwendung des Modells wird insbesondere auch verstanden, daß eine Vorschrift zur Ermittlung der Änderung der Polarisationszustands durch die optisch aktive Schicht aus den Werten der den Polarisationszustand der Detektionsstrahlung wiedergebenden Größe die Doppelbrechung beschreibende Parameter, beispielsweise entsprechende Brechungsindizes, enthält. Die Steuer- und Auswerteeinrichtung der Vorrichtung ist dazu vorzugsweise dazu ausgebildet, zur Berücksichtigung des Einflusses einer von der Beleuchtungsstrahlung durchstrahlten doppelbrechenden Schicht des Körpers auf die Detektionsstrahlen bei einer Auswertung der erfaßten Werte der Polarisationszustandsgröße ein die Doppelbrechung beschreibendes Modell für die Wechselwirkung der Beleuchtungs- und Detektionsstrahlung mit den Schichten des Körpers zu verwenden. Dies hat den Vorteil, daß eine weitgehende Korrektur für die doppelbrechenden Effekte vorgenommen werden und so die Genauigkeit des Verfahrens erhöht werden kann. Entsprechende die Doppelbrechung beschreibende Parameter können in der Steuer- und Auswerteeinrichtung, im Falle der Untersuchung des Auges personenspezifisch, abgespeichert sein.Furthermore can take into account the Influence of a radiated by the illumination radiation birefringent Layer of the body to the detection beams in an evaluation of the detected values the polarization state quantity a the Birefringence descriptive model for the interaction of the illumination and detection radiation can be used with the layers of the body. Under The use of the model is also understood to mean that a provision for Determination of the change the polarization state through the optically active layer of the Values of the state of polarization of the detection radiation Size the birefringence descriptive parameters, for example corresponding refractive indices, contains. The control and evaluation device of the device is preferred for this purpose designed to be considered the influence of a radiated by the illumination radiation birefringent layer of the body to the detection beams in an evaluation of the detected values the polarization state quantity a the Birefringence descriptive model for the interaction of the illumination and to use detection radiation with the layers of the body. this has the advantage that a extensive correction for the birefringent effects are made and so the accuracy of the procedure increases can be. Corresponding parameters describing birefringence can in the control and evaluation device, in the case of the investigation of the eye to be person-specific, saved.
Die in dem Modell verwendeten Daten können auf unterschiedliche Art und Weise bei jeder Messung oder, beispielsweise für das Auge einer Person, einmal im Sinne einer Kalibiermessung ermittelt werden.The Data used in the model can vary in different ways and in every measurement or, for example, for the eye a person, once in the sense of a calibration measurement are determined.
Gemäß einer ersten Alternative wird die Änderung des Polarisationszustandes bei wenigstens zwei, vorzugsweise mehr verschiedenen vorgegebenen Wellenlängen gemessen. Aufgrund der unterschiedlichen Dispersion von optischer Aktivität und Doppelbrechung läßt sich die Doppelbrechung und gegebenenfalls auch die Weglänge der Beleuchtungsstrahlung in den Schichten herausrechnen.According to one first alternative is the change the polarization state at least two, preferably more measured at different predetermined wavelengths. Due to the different dispersion of optical activity and birefringence let yourself the birefringence and possibly also the path length of Outline illumination radiation in the layers.
Bei einer zweiten Alternative werden Messungen mit Meßbeleuchtungspolarisationszuständen durchgeführt, die s- bzw. p-Polarisation an der reflektierenden Schicht ergeben. Da in diesen Fällen der Einfluß des Einfallswinkels minimal und der der optisch aktiven Schicht konstant ist, können die Doppelbrechung beschreibende Parameter ermittelt werden.at In a second alternative, measurements are made with measurement illumination polarization states that result in s- or p-polarization at the reflective layer. There in these cases the influence of Incident angle is minimal and that of the optically active layer constant is, can the birefringence descriptive parameters are determined.
Bei einer dritten Alternative werden aus den Detektionsstrahlen zwei orthogonal polarisierte Strahlen gebildet und nach Drehung in eine gemeinsame Polarisationsrichtung räumlich überlagert, um auf der Basis der auftretenden Interferenz ihre Phasenbeziehung, die Aufschluß über die Doppelbrechung gibt, zu vermessen.In a third alternative, two orthogonally polarized beams are formed from the detection beams and after rotation into a common spatially superimposed on the same direction of polarization in order to measure, based on the interference which occurs, its phase relationship, which gives information about the birefringence.
Als vierte Alternative kann die Polarisationsellipse der Detektionsstrahlen in mindestens zwei verschiedenen Lagen gedreht werden und in diesen Lagen jeweils vermessen werden, um Informationen über die Doppelbrechung zu erhalten. Die Drehung kann beispielsweise mit einem Faraday-Rotator erfolgen.When fourth alternative is the polarization ellipse of the detection beams be rotated in at least two different layers and in these layers are each measured to obtain information about the birefringence. The rotation can be done for example with a Faraday rotator.
Als fünfte Alternative kann bei Messungen am Auge eine Einrichtung zur Verfolgung einer Augenbewegung, ein sogenannter Eye-Tracker, verwendet werden, um die Doppelbrechung zu ermitteln. Da die Cornea-Doppelbrechung orts- bzw. einfallswinkelabhängig ist, wird diese Abhängigkeit mit dem Eye-Tracker gemessen und zur rechnerischen Korrektur der Doppelbrechung oder Eliminierung der Effekte der Doppelbrechung verwendet.When fifth Alternative may be a means of tracking when taking measurements on the eye eye movement, a so-called eye tracker, used to determine the birefringence. Because the corneal birefringence depending on location or angle of incidence is, this dependence becomes Measured with the eye tracker and for the mathematical correction of Birefringence or elimination of the effects of birefringence used.
Sofern die Doppelbrechung eine charakteristische Winkelabhängigkeit besitzt, kann auch diese als Erkennungs- oder Normierungssignal für die Detektionseinrichtung verwendet werden.Provided the birefringence is a characteristic angle dependence This can also be used as a recognition or normalization signal for the Detection device can be used.
Wird die Vorrichtung zur Untersuchung des Kammerwassers des Auges verwendet, besitzt die Vorrichtung vorzugsweise eine Positionierhilfe zur Positionierung des Auges relativ zu der Vorrichtung. Insbesondere kann als Positionierhilfe eine Einrichtung mit einer Anlagefläche für den Kopf oder Teile desselben dienen, die so geformt ist, daß der Kopf relativ zu der Vorrichtung eine in wenigstens zwei Dimensionen feste Lage einnimmt, in der das Auge im Beleuchtungsstrahlengang liegt. Vorzugsweise sind dann die Beleuchtungseinrichtung und die Detektionseinrichtung entsprechend einem vorgegebenen Einfallswinkel der Beleuchtungsstrahlung und dem resultierenden Austrittswinkel der Detektionsstrahlung mit ihren Strahlengängen zueinander ausgerichtet. Die Strahlengänge können einen Winkel einschließen der das Doppelte des Einfallswinkels beträgt.Becomes the device used to examine the aqueous humor of the eye, the device preferably has a positioning aid for positioning of the eye relative to the device. In particular, as a positioning aid a device with a contact surface for the head or parts thereof serve, which is shaped so that the Head relative to the device one in at least two dimensions occupies a fixed position in which the eye in the illumination beam path lies. Preferably then the lighting device and the Detection device according to a predetermined angle of incidence the illumination radiation and the resulting exit angle the detection radiation aligned with their beam paths to each other. The beam paths can include an angle which is twice the angle of incidence.
Das Auge bzw. genauer die Cornea kann jedoch auch bei fester Kopfhaltung bewegt werden. Zur genaueren Ausrichtung zwischen Beleuchtungsstrahlengang und Cornea verfügt die Vorrichtung vorzugsweise über ein Fixierlichtquelle, die so angeordnet ist, daß bei Betrachtung des von der Fixierlichtquelle abgegebenen Fixierlichts mit dem Auge die Cornea eine für die Durchführung des Verfahren günstige Lage einnimmt.The Eye or more accurately the cornea, however, can also with a fixed head posture to be moved. For more precise alignment between the illumination beam path and cornea features the device preferably over a fixing light source arranged so that when viewed from the Fixing light emitted fixing light with the eye the cornea one for the implementation the procedure favorable Situation takes.
Durch Betrachtung des Fixierlichts können zwar bewußte Bewegungen des Auges weitgehend unterdrückt werden, nicht jedoch unbewußte Bewegungen bzw. Mikrobewegungen (Saccaden). Vorzugsweise verfügt daher die Vorrichtung über eine mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verbundene Kamera mit einer zweidimensionalen Anordnung von Detektionselementen, mittels derer Bilder des Körpers, insbesondere von Pupille und Iris des Auges, erfaßbar sind, und die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist zur Berücksichtigung der durch Bilder der Kamera erfaßten Bewegung des Körpers relativ zu der Vorrichtung bei der Ermittlung die durch die optisch aktive Schicht hervorgerufene Änderung des Polarisationszustands oder die die Konzentration des optisch aktiven Stoffs wiedergebende Größe ausgebildet.By Although the fixation light can be viewed conscious Movements of the eye are largely suppressed, but not unconscious movements or micromovements (saccades). Preferably, therefore the device over a connected to the control and evaluation camera with a two-dimensional array of detection elements, by means of those pictures of the body, especially of the pupil and iris of the eye, are detectable, and the control and evaluation device is to be considered the motion of the body detected by images of the camera relative to the device in the determination by the optically active Shift caused change the polarization state or the concentration of the optical formed active substance reproducing size.
Vorzugsweise verfügt die Vorrichtung über einen mit der Steuer- und Auswerteeinrichtung verbundenen optischen Kohärenztomographen und die Steuer- und Auswerteeinrichtung ist dazu ausgebildet, den Abstand der Vorrichtung zum Auge einzustellen und/oder den Brechungsindex des Kammerwassers zu bestimmen. Damit kann in vorteilhafter Weise die Genauigkeit der Messung erhöht werden.Preferably has the device over a optical coherence tomographs connected to the control and evaluation device and the control and evaluation device is adapted to the Adjust the distance of the device to the eye and / or the refractive index to determine the aqueous humor. This can be done in an advantageous manner increases the accuracy of the measurement become.
Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich insbesondere zur Untersuchung des menschlichen oder tierischen Auges, wobei als optisch aktiver Stoff der Glucosegehalt im Kammerwasser oder nach Umrechnung der im Blut der Person ermittelt werden kann. In gleicher Weise kann auch der Gehalt an Lactat, Proteinen, Aminosäuren oder Ascorbinsäure im Kammerwasser bestimmt werden. Bei der Verfahren ist es insbesondere bevorzugt, daß die Konzentration von Glucose, Lactat, Proteinen, Ascorbinsäure und/oder Aminosäuren im Kammerwasser des Auges eines Menschen oder eines Tieres gemessen werden.The Method and apparatus are particularly suitable for examination of the human or animal eye, being as an optically active substance the glucose content in the aqueous humor or, after conversion, that in the blood the person can be determined. In the same way can also the Content of lactate, proteins, amino acids or ascorbic acid in aqueous humor be determined. In the method it is particularly preferred that concentration of glucose, lactate, proteins, ascorbic acid and / or amino acids in the Aqueous humor of the eye of a human or an animal measured become.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings. It demonstrate:
Eine
schematisch in
Die
Vorrichtung umfaßt
eine durch gestrichelte Linien veranschaulichte Beleuchtungseinrichtung
Die
Beleuchtungseinrichtung
Der
von der Strahlungsquelle
Die
steuerbar phasenschiebende Einrichtung bzw. Pockets-Zelle
Durch
die Verwendung des Linearpolarisators
Die
Optik
Das
unter eine Ausfallwinkel θ' = θ aus dem Auge
Die
Detektionseinrichtung
Der
Analysator
Die
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Um
das Auge
Weiterhin
ist zur Ausrichtung der Vorrichtung relativ zu dem Zentrum der Cornea
Die
Pupille und die Iris
In den im folgenden beschriebenen und in den anderen Figuren dargestellten Vorrichtungen sind der Übersichtlichkeit halber die Fixierlichteinrichtung und der Pupillenmonitor nicht nochmals beschrieben bzw. gezeigt, jedoch vorhanden.In those described below and shown in the other figures Devices are for clarity half the Fixierlichteinrichtung and the pupil monitor not again described or shown, but available.
Da
sowohl die optische Aktivität
als auch der Brechungsindex des Kammerwassers empfindlich von der
Temperatur abhängen,
ist in der Vorrichtung ein berührungslos
arbeitender optischer Temperatursensor
In
der Steuer- und Auswerteeinrichtung
Die
hinter dem steuerbar polarisationsdrehenden Element
Zur
Messung der Änderung
des Polarisationszustands des Beleuchtungsstrahlenbündels durch
das Kammerwasser bzw. die optisch aktive Schicht
Da
bis auf den Faraday-Rotator
Zunächst wird in Abschnitt S10 ein ausgezeichneter Polarisationszustand der Beleuchtungsstrahlung bzw. eine entsprechende Einstellung ermittelt, für den die Einfallswinkelabhängigkeit der Änderung des Polarisationszustands durch das Auge bzw. des Polarisationszustands der Detektionsstrahlung minimiert wird.First, will in section S10, an excellent polarization state of the illumination radiation or a corresponding setting determined for the Einfallswinkelabhängigkeit the change the polarization state through the eye or the polarization state the detection radiation is minimized.
Danach
wird in Abschnitt S12 ein erster Meßbeleuchtungspolarisationszustand
der Beleuchtungsstrahlung durch Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung
In
dem folgenden Abschnitt S14 werden die Drehung der Polarisationsrichtung
durch die optisch aktive Schicht
Danach
wird in Abschnitt S16 ein zweiter Meßbeleuchtungspolarisationszustand
der Beleuchtungsstrahlung durch Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung
Schließlich erfolgt in Abschnitt S18 eine Messung des Brechungsindex des Kammerwassers und eine weitere, auf dem Brechungsindex basierende Ermittlung der Konzentration der Glucose im Kammerwasser.Finally done in section S18, a measurement of the refractive index of the aqueous humor and another refractive index based determination of Concentration of glucose in the aqueous humor.
In
Abschnitt S10 werden die folgenden, in
Der
Linearpolarisator
In
Schritt S20 stellt die Steuer- und Auswerteeinrichtung
In
Schritt S22 wird ein Beleuchtungsstrahlenbündel mit dem eingestellten
vorgegebenen Polarisationszustand auf das Auge
In
Schritt S24 dreht die Steuer- und Auswerteeinrichtung
In
Schritt S26 wird wie in Schritt S22 ein Beleuchtungsstrahlenbündel mit
dem zweiten eingestellten vorgegebenen Polarisationszustand auf
das Auge
In
Schritt S28 wird aus den in den Schritten S22 und S26 erfaßten Werten
in Abhängigkeit
von den Winkeln und den entsprechenden vorgegebenen Polarisationszuständen durch
die Steuer- und
Auswerteeinrichtung
Der
Abschnitt S12 umfaßt
in diesem Ausführungsbeispiel
nur die Einstellung des ermittelten Drehwinkels an dem Faraday-Rotator
Soll
statt der s-Polarisation p-Polarisation eingestellt werden, braucht
nur der Anfangspolarisationszustand entsprechend geändert zu
werden. Dazu kann der Linearpolarisator
Die
Schritte des Abschnitts S14 sind in
In
Schritt S30 wird von der Steuer- und Auswerteeinrichtung
Danach
wird in Schritt S32 mittels der Zeilenkamera
In
Schritt S34 wird analog zu Schritt S24 von der Steuer- und Auswerteeinrichtung
Danach
wird in Schritt S36 mittels der Zeilenkamera
Aus
den erfaßten
Intensitätswerten
wird in Schritt S38 durch Interpolation bestimmt, bei welchem Drehwinkel
des Faraday-Rotators
In
Schritt S40 wird die Temperatur des Auges mittels des Temperatursensors
Der
Abschnitt S16 wird zunächst
ein zweiter Meßbeleuchtungspolarisationszustand
eingestellt, bei dem eine besonders hohe Empfindlichkeit für den Bereich
von typischerweise auftretenden Brechungsindizes bzw. Glucosegehalten
zu erwarten ist. Dieser Meßbeleuchtungspolarisationszustand,
der bis auf die Polarisationsrichtung nach dem Faraday-Rotator
Die
Schritte des Abschnitts S18 zur Messung des Brechungsindex in der
Schicht
Es werden für den zweiten Meßbeleuchtungspolarisationszustand nochmals die Schritte S28 bis S36 ausgeführt, wobei die Drehungen der Polarisationsrichtung relativ zu dem aktuellen zweiten Meßbeleuchtungspolarisationszustand ausgeführt werden.It be for the second Meßbeleuchtungspolarisationszustand executed again steps S28 to S36, wherein the rotations of the Polarization direction relative to the current second Meßbeleuchtungspolarisationszustand be executed.
Aus
einer Kennlinie für
die Abhängigkeit
der Änderung
des Polarisationszustandes, insbesondere der Drehung des Polarisationszustandes,
durch die optisch aktive Schicht
Die
genannten Schritte werden möglichst schnell,
vorzugsweise innerhalb von 20 ms, durchgeführt, um den Einfluß von Relativbewegungen
zwischen Vorrichtung und Auge
Zur Verbesserung des Meßergebnisses können die Messungen wiederholt und die Einzelergebnisse gemittelt werden.to Improvement of the measurement result can the measurements are repeated and the individual results are averaged.
Mit
der Vorrichtung kann auch folgende Variante des Verfahrens bei entsprechender
Programmierung der Steuer- und Auswerteeinrichtung
Es
wird davon ausgegangen, daß sowohl
die Phase als auch die Lage der langsamen Achse der phasenschiebenden
Einrichtungen
Dazu wird in dem oben geschilderten Verfahren vor dem Schritt S18 zunächst die Phase auf einen Durchschnittswert der Cornea-Doppelbrechung für den Menschen eingestellt. Dann werden die Schritte des Abschnitts S10 durchgeführt.To In the above-described method, before step S18, the Phase to an average value of corneal birefringence for humans set. Then, the steps of the section S10 are performed.
In
aufeinanderfolgenden Iterationsschleifen werden nun in jeder Iterationsschleife
jeweils die Achsen der phasenschiebenden Einrichtungen solange in
kleinen Schritten gedreht, bis die Winkelabhängigkeit der Intensität auf der
Zeilenkamera
Die
Iteration wird abgebrochen, wenn nach einem vorgegebenen Kriterium,
beispielsweise für die
relative Genauigkeit der Werte für
die Lage der Achsen und der Phasen, das absolute Minimum für die Winkelabhängigkeit
der Intensität
auf der Zeilenkamera
Zur Verbesserung können der Abschnitt S10 und die Ermittlung der Kompensationsdaten abwechselnd iterativ durchgeführt werden, bis ein Minimum für die Winkelabhängigkeit erreicht ist.to Improvement can the section S10 and the determination of the compensation data alternately carried out iteratively be until a minimum for the angle dependence is reached.
Aufgrund
der gemessenen Kompensationsdaten kann auch eine individuell angepasste Kompensationsplatte
gefertigt und statt der steuerbar phasenschiebenden Einrichtungen
Mit
der (optionalen) detektionsseitigen phasenschiebenden Einrichtung
Eine
Vorrichtung nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich
von der des ersten Ausführungsbeispiels
darin, daß diese
keine phasenschiebenden Einrichtungen aufweist, und die Steuer-
und Auswerteeinrichtung den polarisationsdrehenden Einfluß der Cornea
Eine
Vorrichtung nach einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
Die
Strahlungsquelle
Die
Detektionseinrichtung
Die
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Für jede der
vier Wellenlängen
wird eine Messung durchgeführt,
bei der die phasenschiebenden Einrichtungen zunächst ohne Funktion sind. Dabei
erfolgt analog zu dem oben geschilderten Verfahren des ersten Ausführungsbeispiels
eine Ermittlung eines ausgezeichneten Polarisationszustands und die
Einstellung eines Meßbeleuchtungspolarisationszustands
mit den gleichen Schritten wie im ersten Ausführungsbeispiel. Allerdings
wird nun der Polarisationszustand nach der zweiten phasenschiebenden
Einrichtung
Aufgrund
der unterschiedlichen Wellenlänge der
optischen Aktivität
und der Doppelbrechung läßt sich
die Doppelbrechung und gegebenenfalls auch die Weglänge in der
optisch aktiven Schicht
Wenn
statt der Photodiode eine Kamera verwendet wird, kann anhand von
Intensitätsprofilen festgestellt
werden, ob sich die gesamte Detektionseinrichtung relativ zur doppelbrechenden
Cornea
Eine
Vorrichtung nach einer vierten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
Die
Beleuchtungseinrichtung umfaßt
nun statt der Strahlungsquelle
Die
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Eine
Vorrichtung nach einer fünften
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung in
Die Vorrichtung erlaubt es Informationen über die Doppelbrechung zu erhalten, indem die Polarisationsellipse in zwei verschiedenen Lagen vermessen wird. Die Drehung erfolgt mit einem steuerbar polarisationsdrehenden Element im Beispiel einem Faraday-Rotator.The Device allows to obtain information about birefringence by measuring the polarization ellipse in two different layers becomes. The rotation takes place with a controllable polarization-rotating Element in the example a Faraday rotator.
Die
Beleuchtungseinrichtung
Die
Detektionseinrichtung
Die
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Zunächst wird
an der Augenlinse
Danach
wird der Faraday-Rotator
Dann
wird das Intensitätsverhältnis der
orthogonal zueinander polarisierten Detektionsstrahlungsanteile
an der Zeilenkamera
Aus
den beiden Intensitätsverhältnissen kann
dann abgeleitet werden, wie sich die Polarisationsellipse zwischen
der ersten und der zweiten Einstellung des Faraday-Rotators
Eine
Vorrichtung nach einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in
Die
Vorrichtung erlaubt es, Informationen über die Doppelbrechung zu erhalten,
indem aus dem Detektionsstrahlenbündel
Die
Detektionseinrichtung
Zwischen
dem polarisierenden Strahlteiler
Die
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Die
Doppelbrechung der Cornea kann stärker von dem Einfallswinkel
abhängen
als die anderen, den Polarisationszustand ändernden Einflüsse der
optisch aktiven Schicht
Um
die Doppelbrechung zu minimieren, wird daher vorgeschlagen, den
mittleren Einfallswinkel auf die Augenlinse
Nach derzeitigem Kenntnisstand stellt ein zweiachsiger, doppelbrechender Kristall das bisher beste Modell für die Cornea-Doppelbrechung dar. Die beiden optischen Achsen der Cornea-Doppelbrechung zeichnen sich dadurch aus, daß die Phasenverschiebung für alle Eingangspolarisationen Null ist, wenn der Ausbreitungsvektor der Wellenfront des Beleuchtungsstrahlenbündels genau auf einer der optischen Achsen liegt. Gemäß G. J. van Blokland and 5. C. Verhelst, „Corneal polarization in the living human eye explained with a biaxial model", 3. Opt. Soc. Am. A, Vol. 4, No, 1, January 1987, p. 82-90 beträgt der Winkel zwischen der Cornea-Flächennormalen und den beiden optischen Achsen ±17,5°.To Current knowledge provides a biaxial, birefringent Crystal the best model for corneal birefringence The two optical axes of the corneal birefringence are characterized from that the Phase shift for all input polarizations is zero when the propagation vector the wavefront of the illumination beam exactly on one of the optical Axes lies. According to G. J. van Blokland and 5. C. Verhelst, "Corneal polarization in the living human eye explained with a biaxial model ", 3rd Opt. Soc. Am. A, Vol. 4, No, 1, January 1987, p. 82-90 the angle between the corneal surface normals and the two optical axes ± 17.5 °.
Um
die Doppelbrechung zu minimieren, wird daher vorgeschlagen, den
mittleren Einfallswinkel auf die Augenlinse
Als
weitere Bedingung soll das Beleuchtungsstrahlenbündel
Unabhängig von
der geschilderten Wahl der Einfallsbedingung wird eine Korrektur
für den
Einfluß von
Einfallswinkelfluktuationen auf die Doppelbrechung der Cornea
Daher
werden die genannten Fluktuationen simultan zur Messung des gemessen
und zur Korrektur herangezogen. Zur Messung dient ein mit der Steuer-
und Auswerteeinrichtung
Der
Detektor
In
der Detektionseinrichtung
Die
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Mit
Hilfe des Detektors
Bei bekanntem Blutzuckergehalt, der zum Beispiel durch Blutanalyse mit dem „Goldstandard"-Meßgerät der Firma Hemacue gemessen werden kann, wird die optische Aktivität im Kammerwasser mehrfach unter Einwirkung von Einfallswinkelfluktuationen gemessen. Die Einfallswinkelfluktuationen werden z.T. unwillkürlich durch die Saccaden, d.h. Mikrobewegungen, des Auges verursacht. Zusätzlich sollte für diesen einmaligen Kalibriervorgang das Auge auch mehrfach gegenüber der Vorrichtung neu ausgerichtet werden.at known blood sugar content, for example, by blood analysis with the "gold standard" meter of the company Hemacue can be measured, the optical activity in the aqueous humor measured several times under the influence of Einfallswinkelfluktuationen. The incident angle fluctuations are z.T. involuntarily through the saccades, i. Micro motions caused by the eye. In addition, should For this one-time calibration process, the eye also repeatedly compared to the Device be realigned.
Da
eine Einzelmessung ca. 10 ms dauern soll, können innerhalb kurzer Zeit
mehrere Hundert Meßwerte
generiert werden. Bei jeder Einzelmessung liegt nun ein durch die
nichtideale Lage bzw. die Bewegung des Auges relativ zu der Vorrichtung
verfälschter
Wert für
die optische Aktivität
sowie eine zugehörige
Position auf dem Detektor
Die dadurch erstellte Korrekturmatrix wird für jeden Anwender abgespeichert, wodurch die Vorrichtung ohne mechanische Änderungen auch für mehrere Anwender verwendbar ist.The Correction matrix created thereby is stored for each user, whereby the device without mechanical changes for several User is usable.
Nach der Kalibrierung kann bei beliebigen Glucosekonzentrationen im Blut die optische Aktivität im Kammerwasser und damit auch der Blutzuckergehalt mit Hilfe der Korrekturmatrix bestimmt werden. Dazu kann beim Auftreten von nicht in der Korrekturmatrix aufgeführten Zwischenwerten eine auf den Einträgen in der Korrekturmatrix basierende Interpolation durchgeführt werden.To The calibration can be done at any glucose concentration in the blood the optical activity in the Aqueous humor and thus also the blood sugar content with the help of the correction matrix be determined. This can happen when not occurring in the correction matrix listed Intermediate values one on the entries in the correction matrix based interpolation are performed.
Um verschiedene Substanzen mit spektral unterschiedlicher optischer Aktivität im Kammerwasser quantitativ zu unterscheiden (Glucose; Lactat, Proteine, Aminosäuren, Ascorbinsäure), wird bei mehreren Wellenlängen gemessen werden, so daß die Kalibrierung für jede der Wellenlängen durchzuführen ist.Around different substances with spectrally different optical activity quantitatively in the aqueous humor (glucose, lactate, proteins, Amino acids, Ascorbic acid), becomes at several wavelengths be measured so that the Calibration for each of the wavelengths perform is.
Alternativ
zu den oben geschilderten Lagen der Einfallsebene des Beleuchtungsstrahlenbündels
In
einem anderen Ausführungsbeispiel
wird eine charakteristische Winkelabhängigkeit der Doppelbrechung
der Cornea
Grundsätzlich können statt der genannten Strahlungsquellen in den Ausführungsbeispielen auch Leuchtdioden oder Laserdioden verwendet werden.Basically, can take place said radiation sources in the embodiments also light-emitting diodes or laser diodes are used.
Weiter können alle Faraday-Rotatoren auch durch andere Komponenten mit gleicher Funktionalität, z.B. rotierende λ/2-Platten, drehende Flüssigkristalle in einem elektrischen Feld, oder die Kombination aus Polarisator bzw. Analysator und Faraday-Rotator durch einen rotierende Linearpolarisator ersetzt werden.Further can all Faraday rotators also by other components with the same functionality e.g. rotating λ / 2 plates, rotating liquid crystals in an electric field, or the combination of polarizer or analyzer and Faraday rotator by a rotating linear polarizer be replaced.
Statt der Pockels -Zellen können als phasenschiebende Elemente zum Beispiel auch Babinet-Kompensatoren, Soleil-Kompensatoren oder Kerr-Zellen verwendet werden.Instead of the Pockels cells can as phase-shifting elements, for example also Babinet compensators, Soleil compensators or Kerr cells are used.
Die geschliderten Verfahren und Vorrichtung können auch für andere Körper verwendet werden, die nicht Teile des menschlichen Körpers sind, insbesondere Schichtsysteme.The slidable methods and apparatus can also be used for other bodies not parts of the human body are, in particular coating systems.
Im Falle der Verwendung für das Auge ist die Vorrichtung vorzugsweise als Tischgerät oder besonders bevorzugt als Handgerät ausgebildet. Das Handgerät kann insbesondere einen Akku oder ein Fach zur Aufnahme wenigstens einer Batterie oder eines Akkus aufweisen, so daß sie über Batterien oder Akkus mit Strom versorgt werden kann.in the Trap of use for the eye is the device preferably as a tabletop device or especially preferably as a hand-held device educated. The handset in particular, a battery or a compartment for receiving at least a battery or a battery so that they have batteries or rechargeable batteries Electricity can be supplied.
Insbesondere kann die Vorrichtung auch in ein anderes ophtalmologisches Gerät in Form eines Tischgeräts integriert sein.Especially The device may also be in the form of another ophthalmic device a tabletop device be integrated.
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510020911 DE102005020911A1 (en) | 2005-05-04 | 2005-05-04 | Polarized optical radiation`s polarization condition change measuring method, involves adjusting measured light polarization condition of light radiation based on value of polarization condition quantity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200510020911 DE102005020911A1 (en) | 2005-05-04 | 2005-05-04 | Polarized optical radiation`s polarization condition change measuring method, involves adjusting measured light polarization condition of light radiation based on value of polarization condition quantity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005020911A1 true DE102005020911A1 (en) | 2006-11-16 |
Family
ID=37295176
Family Applications (1)
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