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Erfindungsgebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen der optischen
Qualität
eines Auges. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine
Vorrichtung zum Messen von Brechungsfehlern eines Auges auf der
Basis einer Wellenfrontmessung.
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Allgemeiner
Stand der Technik
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Wie
wohlbekannt ist, ist ein Refraktor vom Wellenfronttyp eine optische
Einrichtung zum Messen von Brechungsfehlern eines Auges auf der
Basis einer Wellenfrontmessung. Mit einem derartigen Refraktor vom
Wellenfronttyp kann man eine umfassende Messung der Brechungsfehler
eines Auges einschließlich
Brechungsfehler hoher Ordnung erhalten. Außerdem kann man mit einem derartigen
Refraktor vom Wellenfronttyp eine genauere Messung der Brechungsfehler
eines Auges als bei einem herkömmlichen
Autorefraktor erhalten. vorteilhafterweise lassen sich die Wellenfrontmessungen
dazu verwenden, Beugungslaserchirurgie zum Korrigieren detektierter
Brechungsfehler zu führen.
Außerdem
kann ein derartiger Refraktor vom Wellenfronttyp dazu verwendet
werden, Rezepte für
Brillen und Kontaktlinsen zu erhalten.
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Eine
Implementierung eines Refraktors vom Wellenfronttyp, die in der
Technik wohlbekannt ist, verwendet einen "Hartmann-Shack"-Sensor, um die Wellenfront eines Lichtstrahls
zu messen, der von einem auf die Netzhaut projizierten und durch
die Augenoptik hindurchgeschickten Beleuchtungsfleck erzeugt wird.
Wie wohlbekannt ist, wird bei einem derartigen Refraktor vom Wellenfronttyp
ein Meßstrahl von
einem Laser oder einer Superlumineszenzdiode durch die Augenoptik
auf die Netzhaut projiziert. Das von der Netzhaut gestreute Licht
tritt durch die Augenoptik hindurch und tritt durch die Pupille
des Auges wieder aus. Die Wellenfront des austretenden Strahls trägt die Augenoptik
betreffende Brechungsinformationen. Wenn beispielsweise das Auge
emmetrop ist (d.h. die Augenoptik ist ohne Brechungsfehler), dann
sollte die Wellenfront des austretenden Strahls flach sein. Eine Übertragungsoptik überträgt die aus
der Pupille des Auges austretende Wellenfront auf den Hartmann-Shack-Sensor.
Der Hartmann-Shack-Sensor mißt
die Verzerrung der Wellenfront, um die auf Aberrationen der Augenoptik
zurückzuführenden
Brechungsfehler des Auges zu bestimmen.
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Wie
wohlbekannt ist, umfaßt
ein Hartmann-Shack-Sensor ein Array aus kleinen Linsen und eine
CCD-Kamera, die sich in der Brennebene der kleinen Linsenelemente
des Arrays befindet. Immer wenn ein zu messender Strahlungsstrahl
auf einen Hartmann-Shack-Sensor projiziert wird, zerlegt das Array
aus kleinen Linsen den Strahl in Teilaperturen und bildet ein Muster
aus Brennflecken (das Muster der Brennflecken trägt die Signatur der Wellenfront
des zu messenden Strahls). Die CCD-Kamera zeichnet das Muster aus
Brennflecken auf, und ein Computer analysiert das Muster, um die
Wellenfront des Strahls zu rekonstruieren.
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Wie
man anhand des oben gesagten leicht erkennen kann, hängt die
Genauigkeit der von dem oben beschriebenen Refraktor vom Wellenfronttyp gelieferten
Wellenfrontmessung von der präzisen Messung
der Positionen der Brennflecken ab. Eine gute Bildqualität der Hartmann-Shack-Brennflecken ist
somit eine wesentliche Anforderung an einen derartigen Refraktor
vom Wellenfronttyp. Um die Positionen der Brennflecken präzise aufzulösen, müssen die
Flecken auf einer bestimmten Größe gehalten werden,
um eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln in der CCD-Kamera abzudecken.
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In "Comparison of the
eye's wave-front
aberration measured psychophysically and with the Shack-Hartmann
wave-front sensor, T. Salmon, L. Thibos und A. Bradley, J. Opt.
Soc. Am. A, Bd. 15, 2457 (1998)" wird
ein Wellenfrontrefraktor offenbart, der einen Shack-Hartmann-Wellenfrontsensor
enthält.
Der Wellenfront-Refraktor
umfaßt
einen He-Ne-Laser, der einen Meßstrahl
erzeugt, der durch Filter mit Neutraldichte, einen elektronisch
gesteuerten Verschluß,
eine Apertur und vier Linsen geschickt wird. Diese Linsen und die
Augenoptik bilden ein Bild eines Pinholes auf der Netzhaut der Person.
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Eine
direkte Technik zum Berechnen des Aberrationsprofils des von einer
modifizierten Hartmann-Shack-Vorrichtung
ausgemessenen Auges wird in "a
direct technique for calculating the profile of aberration of the
eye measured by a modified Hartmann-Shack apparatus, H. Hamann,
Optics Communications 173, 23 (2000)" beschrieben. Hier werden Fixierziele
verwendet, um sicherzustellen, daß in das Auge eintretendes
Licht auf die Fovea fokussiert wird und das Licht entlang der Fixierachse
von der Fovea zurück
aus dem Auge reflektiert wird und an einen Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor
weitergeleitet wird.
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In "Aberrations and retinal
image quality of the normal human eye, J. Liang und D. Williams,
J. Opt. Soc. Am. A, Bd. 14, 2873 (1997)" wird ein Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor
für das
Auge beschrieben, der mit einem auf der Netzhaut eine kompakte Punktquelle
produzierenden He-Ne-Laser kombiniert ist. Falls das Auge Aberrationen
aufweist, bildet die Wellenfront des von der Netzhaut zurückkehrenden
Lichts in der Pupillenebene eine verzerrte Wellenfront. Diese Wellenfront
wird von Linsen in der Ebene des Wellenfrontsensors wieder erzeugt.
Das zweidimensionale Array aus kleinen Linsen tastet diese gewölbte Wellenfront
ab und bildet ein Array aus fokussierten Flecken auf einem CCD-Array.
Jeder der Flecken von der Linse ist auf dem CCD-Array proportional
zur Steigung der Wellenfront versetzt. Aus dieser Versetzung kann
die Wellenaberration selbst berechnet werden.
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Ein
Problem, auf das man bei der Verwendung eines Hartmann-Shack-Sensors
trifft, um einen Refraktor vom Wellenfronttyp herzustellen, betrifft
die Defokussierungsleistung eines Auges. Insbesondere variiert die
Defokussierungsleistung eines Auges von Patient zu Patient, und
diese Variation der Defokussierungsleistung kann die Fleckgröße des Meßstrahls
auf der Netzhaut signifikant ändern.
Folglich kann sich die Brennfleckgröße auf der Hartmann-Shack-CCD-Kamera
signifikant ändern.
Ein weiteres Problem, auf das man bei der Verwendung eines Hartmann-Shack-Sensors
zum Herstellen eines Refraktors vom Wellenfronttyp trifft, betrifft
die diffuse Streuung von einer Netzhaut. Insbesondere entsteht durch
die diffuse Streuung von der Netzhaut ein heller Hintergrund für die Hartmann-Shack-Brennflecken
und infolge dessen wird der Bildkontrast reduziert. Wie wohlbekannt
ist, ist die diffuse Streuung von der Netzhaut ein Ergebnis der Schichtstruktur
der Fasern der Netzhaut (die Schichtstruktur dient als ein zweidimensionaler
Wellenleiter, um die seitliche Diffusion gestreuten Lichts zu verbessern).
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Wie
man anhand des oben gesagten leicht erkennen kann, besteht in der
Technik ein Bedarf an einem Verfahren und einer Vorrichtung zum
Messen von Brechungsfehlern eines Auges, durch die sich Refraktoren
vom Wellenfronttyp unter Verwendung eines herkömmlichen Hartmann-Shack-Sensors
verbessern lassen.
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Kurze Darstellung
der Erfindung
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erfüllen
vorteilhafterweise den oben identifizierten Bedarf in der Technik
und stellen ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen von Brechungsfehlern
eines Auges bereit, durch die Refraktoren vom Wellenfronttyp unter
Verwendung eines herkömmlichen
Hartmann-Shack-Sensors verbessert werden.
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Im
einzelnen ist eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Wellenfront-Refraktor wie eine Vorrichtung
zum Messen von Brechungsfehlern eines Auges, die folgendes umfaßt: (a)
eine Quelle eines Meßstrahls;
(b) ein erstes Badal-Linsensystem, das dafür ausgelegt ist, den Meßstrahl
auf die Pupillenebene des Auges eines Patienten zu fokussieren und
auf einer Netzhaut einen Beleuchtungsfleck auszubilden; (c) ein
zweites Badal-Linsensystem, das dafür ausgelegt ist, den Beleuchtungsfleck
auf eine im wesentlichen zu der Netzhaut konjugierte Bildebene abzubilden;
und (d) einen in der Bildebene angeordneten. Raumfilter, der dafür ausgelegt
ist, mindestens einen Teil des Bilds durchzulassen. Vorteilhafterweise
stellt eine derartige Ausführungsform
folgendes bereit: (a) eine präzisere
Wellenfrontmessung bei Verwendung eines Hartmann-Shack-Sensors durch
Verbessern eines Hartmann-Shack-Bildes;
(b) eine Meßstrahlfleckgröße, die
von der Defokussierungsleistung des Auges im wesentlichen unabhängig ist;
und (c) daß ein
Minimum diffuser Streuung von der Netzhaut auf das Hartmann-Shack-Bild eines
Hartmann-Shack-Sensors fällt.
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Kurze Beschreibung
der Figur
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines Wellenfront-Refraktors, der gemäß einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung hergestellt ist; und
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2 zeigt
ein Blockschaltbild einer Badal-Optikvorrichtung
im Stand der Technik, die dazu verwendet wird, eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung herzustellen.
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Ausführliche
Beschreibung
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1 zeigt
ein Blockschaltbild eines Wellenfront-Refraktors 100, der gemäß der vorliegenden
Erfindung hergestellt ist. Wie in 1 gezeigt
umfaßt der
Wellenfront-Refraktor 100 eine Meßstrahlbaugruppe 10,
einen polarisierenden Strahlteiler 20, eine Übertragungsoptikbaugruppe 40 und
einen Hartmann-Shack-Sensor 50.
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Wie
in 1 gezeigt umfaßt die Meßstrahlbaugruppe 10 eine
Strahlungsquelle 12, die einen Strahlungsstrahl ausgibt,
der als Eingabe an eine Faser 13 angelegt wird. Bei dem
Strahlungsstrahl handelt es sich in der Regel um Strahlung, die
von einem Patienten nicht detektiert wird, wie etwa beispielsweise
und ohne Einschränkung
Infrarot- oder Nahinfrarotstrahlung. Ein von der Faser 13 ausgegebener Strahlungsstrahl
tritt durch ein optisches Kollimierungssystem 14 (das Kollimierungslinsensystem 14 kann
eine oder mehrere Linsen umfassen) und einen Polarisator 17 hindurch,
um eine linear polarisierte Strahlung auszugeben (der Polarisator 17 kann
gemäß einer
Reihe von Verfahren hergestellt sein, die dem Durchschnittsfachmann
wohlbekannt sind). Der linear polarisierte Strahlungsstrahl tritt
durch ein Badal-Linsensystem 15 hindurch (eine Badal-Konfiguration
ist unten ausführlich
beschrieben), wird von einem Drehspiegel 16 umgelenkt und
trifft als projizierter Strahl 11 auf den polarisierenden
Strahlteiler 20 auf. Wenngleich nur eine Linse dargestellt
ist, versteht der Durchschnittsfachmann ohne weiteres, daß mehr als
eine Linse für
derartige Badal-Linsensysteme typischer ist. Der polarisierende
Strahlteiler 20 lenkt den projizierten Strahl 11 so,
daß er
unter Ausbildung eines Beleuchtungsflecks 32 auf der Netzhaut 31 auf
das Auge 30 auftrifft. Gemäß dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bewirkt der Einsatz des Badal-Linsensystems 15 vorteilhafterweise,
daß der
Beleuch tungsfleck 32 auf der Netzhaut 31 mit einer
Fleckgröße wiedergegeben
wird, die von der Defokussierungsleistung des Auges 30 unabhängig ist.
Folglich kann die Fleckgröße des Beleuchtungsflecks 32 auf
der Netzhaut 31 vorbestimmt werden und ist von der Defokussierungsleistung
des Auges 30 im wesentlichen unabhängig.
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Die
Verwendung einer Superlumineszenzdiode ist aufgrund ihrer hohen
Helligkeit und ihrer kurzen Kohärenzlänge zur
Herstellung der Strahlungsquelle 12 wünschenswert. Eine gewünschte Wellenlänge der
Superlumineszenzdiode liegt in dem Nahinfrarotspektralbereich. Andere
Strahlungsquellen können
jedoch verwendet werden, wie etwa beispielsweise und ohne Einschränkung ein
Laser oder eine Leuchtdiode. Zusätzlich
wird bevorzugt, daß die Faser 13 eine
Einmodenfaser ist, um eine gute Strahlqualität und feine Kollimierung zu
ermöglichen. Der
Polarisator 17 ist so gesetzt, daß er eine durch den polarisierenden
Strahlteiler 20 definierte Polarisation auswählt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung befindet sich das Badal-Linsensystem 15 eine
Brennweite von der Pupillenebene P des Auges 30 weg. Infolge
dessen wird der Meßstrahl 11 auf
die Pupillenebene P fokussiert. Für ein Beispiel, bei dem: (a)
die Faser 13 einen Faserkern von 5 Mikrometern aufweist;
(b) die kollimierende Linse 14 eine Brennweite von 15 mm
aufweist und (c) das Badal-Linsensystem 15 eine Brennweite
von 200 mm aufweist, beträgt
die Fleckgröße auf der
Pupillenebene P etwa 65 Mikrometer. Bei einer derartigen Badal-Konfiguration
beträgt
die Fleckgröße des Beleuchtungsflecks 32 auf
der Netzhaut 31 etwa 300 Mikrometer bei einer normalen
Augenlänge
von 22 mm. Diese Fleckgröße ist von
der Defokussierungsleistung des Auges 30 im wesentlichen
unabhängig, während sie
proportional zur Augenlänge
ist.
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Wie
in 1 gezeigt tritt von dem Beleuchtungsfleck 32 gestreutes
Licht durch die Augenoptik (einschließlich Augenlinse 34 und
Hornhaut 35) hindurch und tritt als ein abgehender Strahl 33 aus.
Die Wellenfront des abgehenden Strahls 33 trägt Aberrationsinformationen
hinsichtlich der Augenoptik. Der polarisierende Strahlteiler 20 läßt nur einen
entpolarisierten Teil des abgehenden Strahls 33 durch (das heißt, der
polarisierende Strahlteiler 20 weist Reflexionen unter
anderem von der Augenlinse 34, der Hornhaut 35 und
der Netzhaut 31 zurück).
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Wie
in 1 gezeigt umfaßt eine Übertragungsoptikbaugruppe 40 ein
Badal-Linsensystem 41 und ein Linsensystem 42,
die jeweils eine oder mehrere Linsen umfassen können. Die Übertragungsoptikbaugruppe 40 überträgt die Wellenfront
in der Pupillenebene P zu einer konjugierten Ebene P'. Wie weiter in 1 gezeigt
bildet das Badal-Linsensystem 41 den Beleuchtungsfleck 32 als
Bildfleck 48 auf einer Ebene R' innerhalb der Übertragungsoptikbaugruppe 40 ab
(Ebene R' ist eine
Brennebene des Badal-Linsensystems 41 und ist zur Netzhaut 31 konjugiert).
Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Fleckgröße des Bilds des Beleuchtungsflecks 32 in
der Ebene R' von
der Defokussierungsleistung des Auges 30 im wesentlichen unabhängig. Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist zudem der Raumfilter 44 eine
Apertur mit im wesentlichen der gleichen Größe wie der Bildfleck auf und
ist in der Brennebene R' positioniert,
um durch diffuse Streuung auf der Netzhaut 31 verursachtes
Spurenlicht zurückzuweisen.
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Die
Position der Bildebene R' variiert
als Funktion der Defokussierungsleistung des Auges 30. Wie
jedoch dem Durchschnittsfachmann wohlbekannt ist, kann die Position
der Bildebene R' unter Verwendung
eines Optometers bestimmt werden, wobei das Optometer als eine Hilfsausrichtungseinrichtung
für die
Vorrichtung 100 verwendet werden kann. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann dann ein nichtgezeigter Antriebsmechanismus
den Raumfilter 44 so bewegen, daß er die Bildebene R' überlappt. Der Antriebsmechanismus
zum Bewegen des Raumfilters 44 kann gemäß eines beliebigen einer Reihe
von Verfahren hergestellt werden, die dem Durchschnittsfachmann
wohlbekannt sind. Beispielsweise und ohne Einschränkung kann
der Raumfilter 44 von einem Linearmotor oder einer motorisierten
Antriebsschraube bewegt werden.
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Gemäß dieser
weiteren Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung weist der Raumfilter 44 eine Apertur
auf, die im wesentlichen die gleiche Größe wie der Bildfleck 48 aufweist.
Wenn sich der bewegliche Raumfilter 44 in der Bildebene
R' befindet, kommt
es somit zu einer maximalen Transmission des (vom Beleuchtungsfleck 32 gestreuten)
abgehenden Strahls 33, und Spurenstrahlung von diffuser Streuung
um den Beleuchtungsfleck 32 herum wird zurückgewiesen.
Gemäß dieser
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird vorteilhafterweise durch den Einsatz
des Raumfilters 44 der Kontrast eines auf dem Hartmann-Shack-Sensor 50 erhaltenen Bilds
signifikant verbessert, und infolge dessen kann die Detektion von
Brennflecken 52 (unten ausführlicher zu beschreiben) präziser sein.
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Wie
weiter in 1 gezeigt ist, umfaßt der Hartmann-Shack-Wellenfrontsensor 50 ein
Array 51 aus kleinen Linsen und eine CCD-Kamera 53.
Das Array 51 aus kleinen Linsen liegt in der Ebene P', und die CCD-Kamera 53 liegt
in der Brennebene der kleinen Linsenelemente des Arrays 51 aus
kleinen Linsen. Der Wellenfrontsensor 50 detektiert die
Wellenfront des abgehenden Strahls 33, wenn das Array 51 aus
kleinen Linsen auf der CCD-Kamera 53 ein Muster aus Brennflecken 52 bildet.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Ausgabe der CCD-Kamera 53 als
Eingabe an einen nichtgezeigten Analysator, beispielsweise einen
PC angelegt. Dieser Analysator bestimmt dann die x-, y-, z-Position
eines Schwerpunkts von Brennflecken gemäß einem beliebigen oder einer
Reihe von Verfahren, die dem Durchschnittsfachmann wohlbekannt sind.
Dann wird unter Verwendung der Koordinaten der Schwerpunkte die
Steigung jedes Strahlsegments bestimmt, um die Steigung eines Teils
des Strahls zu bestimmen, der durch jedes der Elemente des Arrays 50 aus
kleinen Linsen hindurchtritt. Als nächstes verwendet der Analysator
ein beliebiges einer Reihe von Verfahren, die dem Durchschnittsfachmann
wohlbekannt sind, um die Steigungen der Strahlsegmente zum Rekonstruieren
der Wellenfront des Strahls 33 in der Ebene P' zu verwenden. Beispielsweise
paßt bei
einer derartigen Ausführungsform
der Analysator die Steigungen der Strahlsegmente an eine Menge von
Zernike-Polynome an, um die Wellenfront des Strahls 33 in
der Ebene P' gemäß der Lehre
aus einem Artikel mit dem Titel "Objective
measurement of wave aberrations of the human eye with the use of
a Hartmann-Shack wave-front sensor" von J. Liang et al., J. Opt. Soc. Am.
A, Bd. 11, Nr. 7, Juli 1994, S. 1949–1957 (der "Liang-Artikel") anzupassen. Die Wellenfront des Strahls 33 wird
dann in eine Ebene P über
einen durch die Übertragungsoptik
bestimmten Skalierungsfaktor rekonstruiert. Eine umfassende Betrachtung
des Hartmann-Shack-Wellenfrontsensors und der Wellenfrontrekonstruktion
findet man im US-Patent Nr. 5,777,719.
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Schließlich werden
die Brechungsfehler des Auges vom Analysator gemäß einer beliebigen einer Reihe
von Verfahren, die dem Durchschnittsfachmann wohlbekannt sind, unter
Verwendung der rekonstruierten Wellenfront berechnet. Beispielsweise ist
ein derartiges Verfahren aus einer Veröffentlichung von Frey et al.
am 3. Juni 1999, WO 99/27334 mit dem Titel "Objective Measurement and Correction
of Optical Systems Using Wavefront Analysis" bekannt, wo Verzerrungen der Wellenfront
als ein Schätzwert
für die
Aberrationen genommen werden. Außerdem wird in diesem Zusammenhang
auf den Liang-Artikel
Bezug genommen, der oben angeführt ist.
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Der
Einsatz des Hartmann-Shack-Sensors 50 zur Wellenfrontmessung
ist in der Technik wohlbekannt. Die Bildqualität von Brennflecken 52 auf
der CCD-Kamera 53 bleibt jedoch ein Problem beim Erhalten
einer präzisen
Messung der Augenaberration. Beispielsweise kann diffuses Streuen
von einem Beleuchtungsfleck 32 einen hellen Hintergrund
auf den Brennflecken 52 erzeugen. Ein derartiger heller
Hintergrund kann das Signal-Rausch-Verhältnis von Brennflecken 52 reduzieren
und es dadurch erschweren, eine präzise Messung der Position der Brennflecken 52 zu
erhalten. Gemäß dieser
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und wie oben beschrieben stellt vorteilhafterweise
das Badal-Linsensystem 15 einen
Beleuchtungsfleck auf der Netzhaut 31 mit einer Fleckgröße bereit,
die von der Defokussierungsleistung des Auges 30 unabhängig ist. Außerdem liefert
das Badal-Linsensystem 41 einen Bildfleck in der Ebene
R' mit einer Fleckgröße, die von
der Defokussierungsleistung des Auges 30 unabhängig ist.
Dies ermöglicht
zusammen mit dem Raumfilter 44, ein Hartmann-Shack-Bild
mit reduziertem Hintergrund von diffuser Streuung zu erhalten. Infolge
dessen kann für
eine Wellenfrontmessung eine verbesserte Genauigkeit erzielt werden.
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2 zeigt
ein Blockschaltbild einer Badal-Optikkonfiguration 200 nach
dem Stand der Technik, die auf der Netzhaut 31 ein Bild 36 mit
einer Bildgröße erzeugt,
die von der Defokussierungsleistung des Auges 30 unabhängig ist.
Bei einer Ausführungsform
umfaßt
die Badal-Optikkonfiguration 200 ein Badal-Linsensystem 46,
das in einer Brennweite von der Pupillenebene P des Auges 30 weg
liegt. Wie in 2 gezeigt bildet die Badal-Linse 46 eine
Bildebene R' der
Netzhaut 31. Der Abstand der Bildebene R' von der Badal-Linse 46 hängt von
der fokussierenden Wirkung des Auges 30 ab. Jedoch erscheint
ein in der Bildebene R' liegendes
Ziel 47 mit der gleichen Größe unabhängig von der fokussierenden
Wirkung des Auges 30. Badal-Optikkonfigurationen werden üblicherweise
in der Optometrie verwendet, und eine detaillierte Beschreibung
der Badal-Optikkonfiguration findet man in US-Patent Nr. 5,208,619.
Man beachte, daß die
in 1 in einer Übertragungsoptikbaugruppe 40 gezeigte
Badal-Konfiguration (wo der Beleuchtungsfleck 32 von dem
Badal-Linsensystem 41 abgebildet wird, um einen Bildfleck 48 in
der Bildebene R' konjugiert
zur Netzhaut 31 auszubilden) eine umgekehrte Anordnung
eines Optometers ist (wie beispielsweise in 2 gezeigt),
wo das in der Bildebene R' liegende
Ziel 47 auf die Netzhaut 31 abgebildet wird.
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Der
Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Technik erkennt ohne weiteres,
das man mit der Kombination aus den beiden in 1 gezeigten
Badal-Optikkonfigurationen einen Bildfleck, Bildfleck 48, mit
einer Fleckgröße erhält, die
von der Augenlänge des
Auges 30 im wesentlichen unabhängig ist.
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Bei
einem Beispiel eines gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung hergestellten Wellenfront-Refraktors beträgt die Brennweite der
Badal-Linse 41 etwa 100 mm. Diese Brennweite ist etwa fünfmal (5)
so lang wie eine Augenlänge. Folglich
ist der Bildfleck 48 in der Brennebene R' etwa fünfmal (5)
so groß wie
der Beleuchtungsfleck 32. Somit sollte bei einem Beleuchtungsfleck
mit einer ungefähren
Fleckgröße von 300 μm der Raumfilter 44 eine
Apertur von etwa 1,5 mm aufweisen.
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Der
Fachmann erkennt, daß die
obige Beschreibung nur zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung
vorgelegt worden ist. Als solche soll sie nicht erschöpfend sein
oder die Erfindung auf die offenbarte präzise Form beschränken. Beispielsweise
erkennt der Durchschnittsfachmann ohne weiteres, daß das Badal-Linsensystem 15 mit
einem kollimierenden Linsensystem 14 kombiniert werden kann,
um einen ähnlichen.
Brennfleck in der Pupillenebene P zu erzeugen. Obwohl Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung in Verbindung mit einem Hartmann-Shack-Sensor
beschrieben worden sind, wird die vorliegende Erfindung zudem nicht
dadurch beschränkt.
Tatsächlich
liegt es innerhalb des Schutzbereichs und Gedankens der vorliegenden
Erfindung, daß auch
andere Wellenfrontsensoren verwendet werden können.