DE102012010309A1

DE102012010309A1 - Verfahren zur Berechnung der Nah-Verordnungswerte eines Brillenglases aus einer objektiven Wellenfrontmessung

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Publication number: DE102012010309A1
Application number: DE201210010309
Authority: DE
Inventors: Dr. Becken Wolfgang; Helmut Altheimer; Gregor Esser; Andrea Welk; Matthias Nähring
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2013-11-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Bestimmung von objektiven Refraktionsdaten für ein Auge eines Brillenträgers, wobei ausgehend von Messdaten für das Auge des Brillenträgers, welche zumindest einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten einer Wellenfrontaberration bei einer Fernakkommodation und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten einer Wellenfrontaberration bei einer Nahakkommodation des Auges festlegen, objektive Refraktionsdaten für Sphäre

(Sph corr / N),

Zylinder

(Cyl corr / N)

und Achslage

(Axis corr / N)

des Auges für einen Blick in die Nähe derart ermittelt werden, dass die objektiven Refraktionsdaten die Gleichungen

und

Axis corr / N = 1 / 2arctan(–J corr / N,0, –J corr / N,45) + π / 2

für einen korrigierten Power-Vektor

P corr / N

für den Blick in die Nähe erfüllt, wobei der korrigierte Power-Vektor

P corr / N

in Abhängigkeit von einer Differenz

zwischen einem ersten Power-Vektor

und einem zweiten Power-Vektor

– dem Wert ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte objektive Refraktionsbestimmung unter Einbeziehung einer objektiven Nahrefraktion.
Während bei einer subjektiven Refraktionsbestimmung stets die subjektive Wahrnehmung des Probanden berücksichtigt wird, erfolgen objektive Refraktionsbestimmungen aufgrund von Messungen insbesondere mittels entsprechender (vorzugsweise automatisierter) Messgeräte, insbesondere ohne dass der Proband (z. B. Brillenträger) durch Aussagen über seine subjektive Wahrnehmung Einfluss auf den Messablauf oder die Messwerte nimmt.
Das Ziel einer objektiven Refraktionsbestimmung besteht darin, so zuverlässig wie möglich diejenigen Refraktionswerte zu ermitteln, die für die Korrektion einer Fehlsichtigkeit mit einem Brillenglas erforderlich sind. Dazu wird üblicherweise z. B. ein Autorefraktor oder ein Aberrometer genutzt, um eine objektive Refraktion zu bestimmen. Herkömmlicherweise bestimmen diese Geräte die Refraktion beim Sehen in die Ferne. Dabei werden entweder die Refraktionswerte direkt bestimmt (Autorefraktor), oder aber das Gerät bestimmt intern Wellenfrontdaten inklusive der Aberrationen höherer Ordnung und bestimmt daraus dann eine Refraktion für das Sehen in die Ferne. Objektive Messungen für das Sehen in die Nähe werden dabei nicht durchgeführt, insbesondere weil die dafür nötige Akkommodation sich messtechnisch schwierig kontrollieren lässt und daher Messdaten schwierig zu interpretieren sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die objektive Refraktionsbestimmung dahingehend zu verbessern, dass damit auch Nah-Refraktionswerte (Nah-Verordnungswerte) verlässlicher ermittelt werden können. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein Computerprogrammprodukt mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Somit bietet die Erfindung in einem Aspekt ein Verfahren zur objektiven Refraktionsbestimmung für ein Auge eines Brillenträgers. Dieses Verfahren umfasst ein Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers, welche zumindest einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,F, c 2 / 2,F und c –2 / 2,F zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Fernakkommodation des Auges und einem für die Nutzung des gewünschten Brillenglases relevanten Pupillenradius r₀ des Auges, also einem Pupillenradius r₀ bei einer gewünschten Gebrauchssituation für das geplante Brillenglas, sowie einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,N, c 2 / 2,N und c –2 / 2,N zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Nahakkommodation des Auges und dem Pupillenradius r₀ einer Gebrauchssituation festlegen.
Jeder der Sätze von Zernike-Koeffizienten beschreibt also Abbildungsfehler des Auges anhand der Wellenfrontaberrationen, die das Auge aufgrund von Refraktionsfehlern bewirkt. Sie basieren auf tatsächlichen Messungen am Auge des Brillenträgers, welche in bekannter Weise beispielsweise mittels eines Autorefraktors oder eines Aberrometers durchgeführt werden können. Die Zernike-Koeffizienten in der Fernsicht, also die Koeffizienten des ersten Satzes, können in bekannter Weise recht zuverlässig und reproduzierbar gemessen werden, da sich insbesondere die Fernakkommodation des Auges messtechnisch vergleichsweise gut kontrollieren bzw. stimulieren lässt. Für die Messung bei einem Blick in die Nähe, also für eine Bestimmung des zweiten Satzes von Zernike-Koeffizienten, wird vorzugsweise eine möglichst starke Akkommodation des Auges an die Nahsicht stimuliert. Herkömmlich ist es zwar schwierig, den Grad der Nahakkommodation verlässlich und reproduzierbar einer bestimmten Objektentfernung bzw. einem bestimmten Akkommodationsstimulus zuzuordnen. Für das erfindungsgemäße Verfahren kommt es allerdings nicht darauf an, welchem Stimulus bzw. welcher Objektentfernung die möglichst starke Akkommodation während der Messung tatsächlich entspricht.
Vorzugsweise werden durch die Erfindung diejenigen Refraktionsdaten objektiv bestimmt, die dann bereits unmittelbar zur Optimierung und Herstellung eines Brillenglases herangezogen werden können. Insbesondere werden somit vorzugsweise die an einer Auswertungsposition für eine Brillenglasoptimierung (z. B. Scheitelpunktkugel) geltenden Werte für Sphäre, Zylinder und Achslage des Auges für einen Blick in die Nähe bei einem in der tatsächlichen Gebrauchssituation des herzustellenden Brillenglases herrschenden Pupillenradius bestimmt. Die Wellenfronten verändern sich durch Propagation und deren beste Annäherung durch Zernike-Koeffizienten hängt vom tatsächlichen Pupillenradius ab. Der erste und/oder zweite Satz von Zernike-Koeffizienten legt also vorzugsweise die Zernike-Koeffizienten an der Auswertungsposition und beim Pupillenradius r₀ der gewünschten Gebrauchssituation fest. Dabei ist nicht notwendigerweise erforderlich, dass die Wellenfrontaberrationen direkt an dieser Position und bei der erwarteten Helligkeit gemessen werden. Vielmehr kann die Messung der Wellenfrontaberrationen beispielsweise auch an einer anderen Position (z. B. am Hornhautscheitel) und/oder bei anderen Lichtverhältnissen erfolgen. Soweit allerdings die Lage der Auswertungsposition gegenüber der Messposition bekannt ist, sind damit ebenfalls die relevanten Zernike-Koeffizienten an der Auswertungsposition ableitbar, also (zumindest indirekt) festgelegt. Bevorzugte Implementierungen hierzu werden später noch eingehender dargelegt. Entsprechend können die Zernike-Koeffizienten beim Pupillenradius r₀ der gewünschten Gebrauchssituation auch aus Messungen bei anderen (vorzugsweise größeren) Pupillenradien abgeleitet werden, soweit beispielsweise die jeweiligen Pupillenradien bekannt sind. Auch hierzu werden später noch bevorzugte Implementierungen vorgestellt.
Die erfassten Messdaten müssen also den ersten und/oder zweiten Satz an Zernike-Koeffizienten nicht unmittelbar umfassen und damit „direkt” festlegen. Vielmehr können die Messdaten den ersten und/oder zweiten Satz an Zernike-Koeffizienten insoweit „indirekt” festlegen, dass diese aus den erfassten Messdaten abgeleitet werden können. Das „Erfassen von Messdaten” muss in einem erfindungsgemäßen Verfahren auch nicht unmittelbar den Vorgang des Messens umfassen. Vielmehr können die Messungen am Auge des Brillenträgers auch getrennt von der vorliegenden Erfindung (z. B. von einem Optiker oder einem Augenarzt) vorab durchgeführt und die resultierenden Ergebnisse in einer Benutzerdatenbank abgespeichert werden. Für die erfindungsgemäße objektive Refraktionsbestimmung werden die Messdaten dann beispielsweise aus dieser Datenbank oder aus einem Bestelldatensatz erfasst werden.
Der sich für die erwarteten Lichtverhältnisse in der gewünschten Gebrauchssituation ergebende Pupillenradius wird im Rahmen dieser Beschreibung gelegentlich auch als photopischer Pupillenradius bezeichnet, ohne dass die Erfindung vom Prinzip her auf bestimmte Helligkeiten der gewünschten Gebrauchssituation beschränkt wäre. Diese Terminologie soll lediglich einer Abgrenzung gegenüber bevorzugten Lichtverhältnissen während einer Wellenfrontmessung bzw. Aberrationsmessung des Auges dienen. So werden Wellenfrontmessungen vorzugsweise mit vergleichsweise wenig Licht durchgeführt, um aufgrund des sich dabei ergebenden großen Pupillenradius auch Wellenfrontkoeffizienten (Zernike-Koeffizienten) und damit Abbildungsfehler höherer Ordnung noch verlässlich messen zu können. Der in diesem Fall in der Regel größere Pupillenradius einer Messsituation könnte daher im Rahmen dieser Beschreibung auch als mesopischer Pupillenradius bezeichnet werden – wiederum ohne die Messungen auf bestimmte Lichtverhältnisse zu beschränken.
Erfindungsgemäß werden nun objektive Refraktionsdaten für Sphäre (Sph corr / N), Zylinder (Cyl corr / N) und Achslage (Axis corr / N) des Auges für einen Blick in die Nähe derart ermittelt, dass die objektiven Refraktionsdaten in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten die Gleichungen
für einen korrigierten Power-Vektor
für den Blick in die Nähe erfüllt, wobei der korrigierte Power-Vektor P corr / N in Abhängigkeit von einer Differenz
zwischen einem ersten Power-Vektor
und einem zweiten Power-Vektor

– dem Wert
entspricht, falls ΔM > A_1N, insbesondere falls 0 ≥ ΔM > A_1N; und
– dem Wert
entspricht, falls ΔM ≤ A_1N,

A_1N = – 1 / d

Die vorliegende Erfindung überwindet damit die Schwierigkeit bei der Interpretation herkömmlicher Nahmessungen. Hierzu beinhaltet die Erfindung eine sehr verlässliche und objektive Möglichkeit, mit der man aus einer gegebenen Wellenfront-Messung für das Sehen in die Ferne und einer gegebenen zweiten Wellenfront-Messung für das Sehen in die Nähe sowohl die Fernrefraktion als auch die Nahrefraktion ableiten kann.
Grundsätzlich sind Wellenfront-Messungen mittels z. B. Shack-Hartmann-Sensoren bekannt. Problem jeder Wellenfrontmessung ist aber immer die Akkommodation des Probanden, durch die eine objektive Messung (wie prinzipiell auch die subjektive Refraktion) zu myop ausfallen kann. Während es bisher für eine Fernmessung üblich ist, durch eine entsprechend dosierte Nebelung beim Blick auf ein Target möglichst zu erreichen, dass der Proband so gering wie möglich akkommodiert, fehlen bisher entsprechende Vorgehensweisen für eine Nahmessung.
Die vorliegende Erfindung macht nun eine entsprechende Nebelung bei der Nahmessung entbehrlich und ermöglicht dennoch, zu aussagekräftigen Nah-Messdaten zu gelangen. Dazu wird insbesondere eine Fernmessung genutzt, die Zernike-Koeffizienten für die Ferne sowie einen dazugehörigen Pupillenradius liefert. Weiter wird eine Nahmessung genutzt, die Zernike-Koeffizienten für die Nähe bei einem dazugehörigen Pupillenradius liefert. Für die Nahmessung ist dabei nur erforderlich, dass der Proband akkommodiert, während es weitgehend unerheblich ist, zu welchem Akkommodationsstimulus diese Nahmessung gehört. Weiterhin ist völlig unerheblich, wie das Gerät den Patienten dazu bringt zu akkommodieren. Natürlich ist eine Methode bevorzugt, die den Patienten dazu stimuliert, maximal möglich zu akkommodieren. Hierzu kann beispielsweise eine Abfolge an Nahmessungen stattfinden, deren Akkommodationsreiz sukzessive zunimmt, und dann wird diejenige Nahmessung selektiert, bei der die stärkste Akkommodation stattgefunden hat. Die Erfindung bietet damit ein besonders vorteilhaftes Vorgehen, von den gegebenen beiden Messungen (Ferne und Nähe) zu geeigneten Refraktionsdaten für ein Brillenglas zu gelangen.
Vorzugsweise umfasst also das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers ein Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche den ersten Satz von Zernike-Koeffizienten festlegen; ein Erfassen einer Serie von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe bei zumindest teilweise unterschiedlicher Akkommodation des Auges; und ein Auswählen derjenigen Messdaten aus der Serie, bei denen die stärkste Akkommodation des Auges auftritt, als zweite Messdaten, welche den zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten festlegen. Es spielt bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise somit keine Rolle zu welchen Entfernungen der einzelnen Akkommodationszustände der Nahsicht gehören.
Wie bereits erwähnt ist es nicht notwendig, dass die Fern- und/oder Nahmessung bei dem photopischen Pupillenradius r₀ durchgeführt wird. Vielmehr ist es sogar bevorzugt, wenn die Messungen der Wellenfrontaberrationen bei einem größeren Pupillenradius durchgeführt werden. So umfasst das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers vorzugsweise ein Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche einen ersten Pupillenradius R_F (also einen Pupillenradius R_F bei einer ersten Messsituation) und einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei dem ersten Pupillenradius R_F und der Fernakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration umfassen. Vorzugsweise wird also neben einer Autorefraktor- oder einer Aberrometer-Messung auch der während dieser Messung herrschende Pupillenradius R_F gemessen und gegebenenfalls in einer Benutzerdatensatz als Bestandteil der ersten Messdaten abgespeichert.
Außerdem umfasst das Erfassen von Messdaten in dieser Ausführungsform vorzugsweise in analoger Weise ein Erfassen von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe, welche einen zweiten Pupillenradius R_N und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei dem zweiten Pupillenradius R_N und der Nahakkommodation gemessenen Wellenfrontaberration umfassen. Dabei können die Lichtverhältnisse und/oder die Pupillenradien R_F und R_N für die ersten und zweiten Messdaten, also für die Fernmessung und die Nahmessung die gleichen sein.
Außerdem wird vorzugsweise unabhängig von der Fern- und/oder Nahmessung der Aberrationen der photopische Pupillenradius r₀ für das Auge des Brillenträgers (also der bei der Gebrauchssituation erwartete bzw. gemessene Pupillenradius r₀) erfasst, insbesondere gemessen bzw. aus gespeicherten individuellen Daten abgerufen. Dabei ist vorzugsweise der erste und der zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ des Auges durch Skalieren des ersten bzw. zweiten Satzes von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der gemessenen Wellenfrontaberrationen in Abhängigkeit vom Verhältnis
des photopischen Pupillenradius r₀ zum ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Pupillenradius R_i festgelegt. Besonders bevorzugt umfassen die in den bzw. für die Messsituationen erfassten Sätze Zernike-Koeffizienten zumindest teilweise Zernike-Koeffizienten bis zur vierten Ordnung (z. B. sphärische Aberration) oder sogar teilweise bis zur sechsten Ordnung, zumindest „teilweise” heißt dabei, dass nicht notwendigerweise alle Zernike-Koeffizienten der jeweiligen Ordnung enthalten sein müssen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der von den ersten bzw. zweiten Messdaten umfasste erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der gemessenen Wellenfrontaberrationen zumindest Zernike-Koeffizienten bis zur vierten Ordnung zumindest teilweise, insbesondere zumindest die Zernike-Koeffizienten zweiter und vierter Ordnung. Dabei hängt der erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ gemäß c 0 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 0 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 0 / 4,i(R_i)) c 0 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 2 / 2(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 2 / 4,i(R_i)) c –2 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c –2 / 2(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c –2 / 4,i(R_i)) vom ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Satz von Zernike-Koeffizienten der gemessenen Wellenfrontaberration ab. Der erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten (c 0 / 2,i(r₀), c 2 / 2,i(r₀), c –2 / 2,i(r₀)) zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ umfasst somit insbesondere Zernike-Koeffizienten zweiter Ordnung und wird vorzugsweise durch Skalierung gemäß obigem Zusammenhang aus den Zernike-Koeffizienten zweiter und vierter Ordnung (c 0 / 2,i(R_i)), c 2 / 2,i(R_i), c –2 / 2,i(R_i), c 0 / 4,i(R_i), c 2 / 4,i(R_i), c –2 / 4,i(R_i)) der Messdaten ermittelt.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst der von den ersten bzw. zweiten Messdaten umfasste erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der gemessenen Wellenfrontaberrationen zumindest einige Zernike-Koeffizienten bis zur sechsten Ordnung, insbesondere zumindest einige der Zernike-Koeffizienten zweiter, vierter und sechster Ordnung. Dabei hängt der erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ gemäß c 0 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 0 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 0 / 4,i(R_i) + √21(λ 2 / i – 1)(3λ 2 / i – 2)c 0 / 6,i(R_i)) c 2 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 2 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 2 / 4,i(R_i) + √21(λ 2 / i – 1)(3λ 2 / i – 2)c 2 / 6,i(R_i)) c –2 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c –2 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c –2 / 4,i(R_i) + √21(λ 2 / i – 1)(3λ 2 / i – 2)c –2 / 6,i(R_i)) vom ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Satz von Zernike-Koeffizienten der gemessenen Wellenfrontaberration ab. Der erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten (c 0 / 2,i(r₀), c 2 / 2,i(r₀), c –2 / 2,i(r₀)) zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ umfasst somit insbesondere Zernike-Koeffizienten zweiter Ordnung und wird vorzugsweise durch Skalierung gemäß obigem Zusammenhang aus den Zernike-Koeffizienten zweiter, vierter und sechster Ordnung (c 0 / 2,i(R_i)), c 2 / 2,i(R_i), c –2 / 2,i(R_i), c 0 / 4,i(R_i), c 2 / 4,i(R_i), c –2 / 4,i(R_i), c 0 / 6,i(R_i), c 2 / 6,i(R_i), c –2 / 6,i(R_i)) der Messdaten ermittelt.
Wie bereits erwähnt, ist es nicht notwendig, dass die Messung der Wellenfrontaberration an derselben Position erfolgt, wie die Auswertung. So könnten die Messung der Wellenfrontaberration und ihre Darstellung durch Zernike-Polynome z. B. im Bereich des Hornhautscheitels erfolgen, während für die Optimierung und Herstellung eines Brillenglases die entsprechenden Wellenfrontaberrationen an der Scheitelpunktkugel berücksichtigt werden.
Vorzugsweise umfasst das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers somit ein Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei der Fernakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration an einer ersten Messposition umfassen. Dieser Satz von Zernike-Koeffizienten kann sich wiederum entweder direkt auf den photopischen Pupillenradius oder auf einen davon abweichenden Pupillenradius beziehen, wobei im letzten Fall vorzugsweise wiederum eine Skalierung erfolgen kann.
Außerdem umfasst das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers vorzugsweise ein Erfassen von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe, welche einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei der Nahakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration an einer zweiten Messposition umfassen. Dabei können die erste und zweite Messposition übereinstimmen.
Das Bestimmen von objektiven Refraktionsdaten des Auges für einen Blick in die Nähe umfasst dabei vorzugsweise:

– ein Ermitteln des ersten Power-Vektors
aus dem von den ersten Messdaten umfassten oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in Abhängigkeit von
skalierten ersten Satz von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Abstand VD_F einer Auswertungsposition von der ersten Messposition derart, dass M_F(VD_F) das sphärische Äquivalent und J_F(VD_F) den zylindrischen Anteil der Wellenfrontaberration an der Auswertungsposition bei der Fernakkommodation des Auges beschreiben; und
– ein Ermitteln des zweiten Power-Vektors
aus dem von den zweiten Messdaten umfassten oder gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in Abhängigkeit von
skalierten zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Abstand VD_N der Auswertungsposition von der zweiten Messposition derart, dass M_N(VD_N) das sphärische Äquivalent und J_N(VD_N) den zylindrischen Anteil der Wellenfrontaberration an der Auswertungsposition bei der Nahakkommodation des Auges beschreiben.

Als Auswertungsposition kann z. B. eine Position auf dem Brillenglas genutzt werden (z. B. Brillenglasrückfläche, Position auf der Scheitelpunktkugel), also insbesondere eine Position, die zur ersten und/oder zweiten Messposition einen Abstand VD_i aufweist, der beispielsweise dem individuellen Hornhaut-Scheitel-Abstand des Brillenträgers für eine gewählte Brillenfassung entspricht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform bietet die Erfindung somit ein Verfahren zur objektiven Refraktionsbestimmung für ein Auge eines Brillenträgers, umfassend:

– Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche einen ersten Pupillenradius R_F und einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten (zumindest bis zur 2. Ordnung) zur Beschreibung einer bei dem ersten Pupillenradius R_F und einer Fernakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration an einer ersten Messposition festlegen;
– Erfassen von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe, welche einen zweiten Pupillenradius R_N und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten (zumindest bis zur 2. Ordnung) zur Beschreibung einer bei dem zweiten Pupillenradius R_N und einer Nahakkommodation gemessenen Wellenfrontaberration an einer zweiten Messposition festlegen;
– Erfassen zumindest eines photopischen Pupillenradius r₀ für das Auge des Brillenträgers;
– Skalieren des ersten und zweiten Satzes von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Verhältnis
des photopischen Pupillenradius r₀ zum ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Pupillenradius R_i zur Beschreibung einer ersten bzw. zweiten skalierten Wellenfrontaberration für das Auge bei dem photopischen Pupillenradius an der ersten bzw. zweiten Messposition (dies führt zum entsprechenden skalierter Satz von Zernike-Koeffizienten);
– Ermitteln eines ersten Power-Vektors
aus dem skalierten ersten Satz von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Abstand VD_F einer Auswertungsposition von der ersten Messposition derart, dass M_F(VD_F) das sphärische Äquivalent und J_F(VD_F) den zylindrischen Anteil der Wellenfrontaberration an der Auswertungsposition bei der Fernakkommodation des Auges beschreiben;
– Ermitteln eines zweiten Power-Vektors
aus dem skalierten zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Abstand VD_N der Auswertungsposition von der zweiten Messposition derart, dass M_N(VD_N) das sphärische Äquivalent und J_N(VD_N) den zylindrischen Anteil der Wellenfrontaberration an der Auswertungsposition bei der Nahakkommodation des Auges beschreiben;
– Ermitteln eines korrigierten Power-Vektors P corr / N für den Blick in die Nähe in Abhängigkeit von einer Differenz
zwischen dem ersten und zweiten Power-Vektor derart, dass der korrigierte Power-Vektor P corr / N – dem Wert
entspricht, falls ΔM > A_1N, insbesondere falls 0 ≥ ΔM > A_1N; und – dem Wert
entspricht, falls ΔM ≤ A_1N, wobei A_1N = – 1 / d das sphärische Äquivalent eines vorgegebenen Objektabstands d für die Sicht in die Nähe ist; und
– Ermitteln von objektiven Refraktionsdaten für Sphäre (Sph corr / N), Zylinder (Cyl corr / N) und Achslage (Axis corr / N) des Auges für den Blick in die Nähe aus dem korrigierten Power-Vektor P corr / N.

Insbesondere werden die Refraktionsdaten für Sphäre (Sph corr / N), Zylinder (Cyl corr / N) und Achslage (Axis corr / N) des Auges für den Blick in die Nähe gemäß
aus dem korrigierten Power-Vektor P corr / N ermittelt.
Vorzugsweise wird der erste Power-Vektor und/oder der zweite Power-Vektor derart ermittelt, dass er die Gleichung
mit
und
für i = F, N erfüllt, wobei
und wobei c 0 / 2,i, c 2 / 2,i und c –2 / 2,i die von den ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Messdaten umfassten bzw. gemäß einer bevorzugten Ausführungsform skalierten Zernike-Koeffizienten zweiter Ordnung für den Blick in die Ferne (i = F) bzw. den Blick in die Nähe (i = N) bezeichnen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Erfassen der ersten und/oder zweiten Messdaten ein Messen von Refraktionsdaten und/oder Wellenfrontaberrationen des Auges mittels eines Autorefraktors und/oder mittels eines Aberrometers.
Vorzugsweise bietet die Erfindung ein Verfahren zum Optimierung und Herstellen eines Brillenglases für zumindest ein Auges eines Brillenträgers, umfassend:

– ein erfindungsgemäßes Verfahren zur objektiven Refraktionsbestimmung für das zumindest eine Auge des Brillenträgers insbesondere gemäß einer der hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen;
– ein Optimieren oder Berechnen eines Brillenglases zur Korrektion der objektiv bestimmten Refraktion; und
– ein Herstellen des Brillenglases gemäß dem Ergebnis des Optimierens bzw. Berechnens.

In einem weiteren Aspekt bietet die Erfindung eine Vorrichtung zur objektiven Refraktionsbestimmung für ein Auge eines Brillenträgers, umfassend:

– eine Messdatenerfassungsschnittstelle zum Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers, welche zumindest einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,F, c 2 / 2,F und c –2 / 2,F zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Fernakkommodation und einem photopischen Pupillenradius r₀ des Auges und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,N, c 2 / 2,N und c –2 / 2,N zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Nahakkommodation und dem photopischen Pupillenradius r₀ des Auges festlegen; und
– eine Refraktionsdatenermittlungseinrichtung zum Ermitteln von objektiven Refraktionsdaten für Sphäre (Sph corr / N), Zylinder (Cyl corr / N) und Achslage (Axis corr / N) des Auges für einen Blick in die Nähe derart, dass die objektiven Refraktionsdaten in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten die Gleichungen
für einen korrigierten Power-Vektor
für den Blick in die Nähe erfüllt, wobei der korrigierte Power-Vektor P corr / N in Abhängigkeit von einer Differenz
zwischen einem ersten Power-Vektor
und einem zweiten Power-Vektor
– dem Wert
entspricht, falls ΔM > A_1N, insbesondere falls 0 ≥ ΔM > A_1N; und – dem Wert
entspricht, falls ΔM ≤ A_1N, wobei A_1N = – 1 / d das sphärische Äquivalent eines vorgegebenen Objektabstands d für die Sicht in die Nähe ist, und wobei

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung Berechnungsmittel, welche ausgelegt sind, die Refraktionsdaten nach einem Verfahren zur Refraktionsbestimmung gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform zu ermitteln bzw. berechnen.
Neben entsprechenden Verfahren zur Refraktionsbestimmung unter Einbeziehung einer oder mehrerer der als funktionale Abläufe in den erfindungsgemäßen Vorrichtungen implementierten entsprechenden Verfahrensschritten bietet die Erfindung auch ein Computerprogrammprodukt, insbesondere in Form eines Speichermediums oder einer Signalfolge, umfassend computerlesbare Anweisungen, welche wenn geladen in einen Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, welcher insbesondere ausgelegt ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu steuern oder zu kontrollieren oder von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst ist, bewirken, dass der Computer (und damit insbesondere die erfindungsgemäße Vorrichtung) ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform durchführt bzw. steuert.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Verweis auf eine begleitende Zeichnung anhand bevorzugter Ausführungsformen beispielhaft beschrieben. Dabei zeigt:
1 ein Flussdiagramm zur schematischen Veranschaulichung eines Verfahrensablaufs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden die Zernike-Koeffizienten für den Blick in die Ferne und den Blick in die Nähe aus einem dem Datensatz abgerufen, der für den Brillenträger bereitgestellt wurde. Dieser Datensatz kann in gesonderten Messungen erstellt und für die weitere Verarbeitung und Auswertung oder für eine Bestellung einer Brille gespeichert worden sein. So kann beispielsweise ein Optiker den Datensatz durch Messung von Wellenfronten am Auge des Brillenträgers erstellen und zur weiteren Verarbeitung, insbesondere zur Nutzung für ein erfindungsgemäßes Verfahren an einen Brillenglashersteller oder ein optisches Rechenbüro übertragen werden. Es ist auch möglich, dass bereits der Optiker ein entsprechendes Computersystem zur Verfügung hat, welches in der erfindungsgemäßen Weise auf Basis des für den Brillenträger eventuell in einer gesonderten Messung ermittelten Datensatzes korrigierte Nah-Refraktionsdaten ermittelt, welche beispielsweise anschließend an einen Brillenglashersteller übermittelt werden können. Andererseits ist es auch möglich, dass Nah- und/oder Fernrefraktionsdaten bzw. Zernike-Koeffizienten für Nah- und Fernsicht nach der Messung unmittelbar in einer erfindungsgemäßen Weise zur (objektiven) Refraktionsbestimmung weiterverarbeitet werden, insbesondere ohne vorher in einer Benutzerdatenbank abgelegt zu werden.
Unabhängig davon, wie die Messwerte bzw. Messdaten für eine erfindungsgemäße Refraktionsbestimmung erfasst werden, umfasst die in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsform einen Schnitt ST10 des Erfassens von ersten Messdaten, welche insbesondere auf einer herkömmlichen objektiven Refraktionsbestimmung für eine Sicht in die Ferne, also bei möglichst geringer Akkommodation des Auges, beruhen können. In einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Messdaten eine Vielzahl von Zernike-Koeffizienten, welche unter mesopischen Bedingungen und einem daraus resultierenden Pupillenradius R₀ gemessen wurden. Die ersten Messdaten umfassen daher insbesondere den Pupillenradius, der vorzugsweise ebenfalls während der objektiven Refraktionsbestimmung gemessen wird oder wurde, sowie einen Satz von Zernike-Koeffizienten c m / n,F(R₀) (erster Satz von Zernike-Koeffizienten), welche die Wellenfrontaberration z. B. am Hornhautscheitel bei einer Fernakkommodation des Auges beschreiben.
Anlog dazu werde in einem Schritt ST12 Messdaten für eine Nahakkommodation des Auges erfasst bzw. gemessen. Hierzu kann beispielsweise eine Abfolge (Serie) an Nahmessungen stattfinden, deren Akkommodationsreiz sukzessive zunimmt. Anschließend wird dann in Schritt ST14 diejenige Nahmessung selektiert, bei der stärkste Akkommodation stattgefunden hat, also wie später in Gleichung (9b) beschrieben ΔM den negativsten Wert aufweist. Die in den Schritten ST12 und ST14 erfassten Messdaten umfassen somit vorzugsweise den Pupillenradius R₀ während der Messung sowie einen Satz von Zernike-Koeffizienten c m / n,N(R₀) (zweiter Satz von Zernike-Koeffizienten), welche die Wellenfrontaberration z. B. am Hornhautscheitel bei einer Nahakkommodation des Auges beschreiben. Welcher Akkommodationsreiz bzw. welche Objektentfernung zur maximalen Akkommodation geführt hat spielt dabei keine wesentliche Rolle.
Soweit nachfolgende Ausführungen in analoger Weise auf die Fern- und die Nahakkommodation anwendbar sind, kann in den Formeln auf den entsprechenden Index („F” für Fern und „N” für Nah) verzichtet werden.
Falls die in den erfassten Messdaten enthaltenen Zernike-Koeffizienten für einen (mesopischen) Pupillenradius R₀ als c m / n(R₀) gegeben sind, dann besitzt der konzentrische Ausschnitt der gleichen Wellenfront für einen (photopischen) Pupillenradius r₀ < R₀ Zernike-Koeffizienten c m / n(r₀) , die aus den c m / n(R₀) und dem Radienverhältnis λ = r₀/R₀ vorzugsweise mittels der Skalierungsrelation c 0 / 2(r₀) = λ²(c 0 / 2(R₀) + √15(λ² – 1)c 0 / 4(R₀) + √21(λ² – 1)(3λ² – 2)c 0 / 6(R₀)) c 2 / 2(r₀) = λ²(c 2 / 2(R₀) + √15(λ² – 1)c 2 / 4(R₀) + √21(λ² – 1)(3λ² – 2)c 2 / 6(R₀)) c –2 / 2(r₀) = λ²(c –2 / 2(R₀) + √15(λ² – 1)c –2 / 4(R₀) + √21(λ² – 1)(3λ² – 2)c –2 / 6(R₀)) (0) abgeleitet werden können. Dazu umfasst das Verfahren zunächst vorzugsweise einen Schritt ST16 des Erfassens bzw. Messens eines vorzugsweise individuellen photopischen Pupillenradius r₀. Vorzugsweise wird in einem Schritt ST18 des Skalierens der Zernike-Koeffizienten sowohl für die Fernsicht als auch für die Nahsicht die Relation gemäß Gleichung (0) genutzt, um eine Messung, die zu einer (großen) mesopischen Pupille gehören, auf eine (kleinere) photopische Referenzpupille herunterzuskalieren.
Zur weiteren Beschreibung werden vorzugsweise Power-Vektoren
genutzt. Zur späteren Vereinfachung wird der zylindrische Teil von P als
zusammengefasst, so dass sich der Power-Vektor auch in der Form
schreiben lässt.
Um einen Zusammenhang zwischen Zernike-Koeffizienten und SZA-Werten (Refraktionsdaten für Sphäre, Zylinder, Achse) herzustellen, die in derselben Referenzebene (also derselben Auswertungsposition) gelten sollen, werden nun vorzugsweise folgende Formeln angewandt, wonach der Power-Vektor
entweder als Funktion der Refraktionsdaten Sph, Cyl, Axis oder als Funktion der Zernike-Koeffizienten c 0 / 2, c 2 / 2, c –2 / 2 betrachtet werden kann, wobei r₀ der Pupillenradius ist. Hierzu wird auch auf Seite 334 in "Adaptive Optics for Vision Science", Porter et al., Wiley 2006 verwiesen. Daraus ergibt sich
wobei
Die Gleichungen (3a) und (3b) sind äquivalent zu den Gleichungen (2) und liefern Sph, Cyl, Axis für gegebene Zernike-Koeffizienten in der gleichen Referenz-Ebene und gegebenen Pupillenradius.
Falls sich die Messposition(en) (z. B. die Ebene des Hornhautscheitels) von der interessierenden Ebene bzw. der Auswertungsposition (z. B. die Brillenglasebene oder die Scheitelpunktkugel) unterscheidet und von dieser um einen Hornhaut-Scheitel-Abstand VD entfernt liegt, dann werden die propagierten Refraktionsdaten vorzugsweise bestimmt durch Sph(VD) = Sph(0) / 1 + VD × Sph(0) Cyl(VD) = Sph(0) + Cyl(0) / 1 + VD × (Sph(0) + Cyl(0)) – Sph(0) / 1 + VD × Sph(0) Axis(VD) = Axis(0) (4)
Entsprechend umfasst das Verfahren vorzugsweise einen Schritt ST20 des Ermittelns bzw. Berechnens propagierter Refraktionswerte, also der Refraktionswerte für Sphäre, Zylinder und Achslage von propagierten Wellenfronten, aus den Refraktionswerten an den Messpositionen, welche insbesondere aus den ursprünglichen bzw. den skalierten Zernike-Koeffizienten gemäß Gleichung (3a) ermittelt werden.
Um die objektive Refraktion zu bestimmen liefert das gesamte Verfahren vorzugsweise objektive Refraktionswerte sowohl für die Fernsicht als auch für die Nahsicht. Dabei werden die Schritte ST18 des Skalierens der Zernike-Koeffizienten und ST20 des Ermittelns propagierter Refraktionswerte sowohl für die ersten Messdaten (Fernsicht) als auch für die zweiten Messdaten (Nahsicht) durchgeführt.
Vorzugsweise werden die gemessenen Zernike-Koeffizienten der Fernmessung, die in 2. Ordnung durch c 0 / 2,F(R_0,F), c 2 / 2,F(R_0,F), c –2 / 2,F(R_0,F) gegeben sind können, zuerst in Schritt ST18 zu den Werten c 0 / 2,F(r₀), c 2 / 2,F(r₀), c –2 / 2,F(r₀) beim photopischen Pupillenradius mittels Gleichung (0) herunterskaliert mit λ = r₀/R_0,F. Dabei ist R_0,F der gemessene mesopische Pupillenradius, der zu den Daten der Fernmessung gehört, während r₀ der photopische Pupillenradius ist, der aus einer separaten Messung ST16 stammen kann.
Die im Schritt ST18 resultierenden skalierten Zernike-Koeffizienten werden dann zu Refraktionsdaten Sph_F(0), Cyl_F(0), Axis_F(0) für die Ferne mittels Gleichung (3a) umgewandelt, wobei in Gleichung (3a) die Zernike-Koeffizienten c 0 / 2, c 2 / 2, c –2 / 2 durch die photopischen Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,F(r₀), c 2 / 2,F(r₀), c –2 / 2,F(r₀) für die Ferne ersetzt werden, die vorzugsweise gemäß Gleichung (0) bestimmt werden.
Die Fern-Refraktionsdaten Sph_F(0), Cyl_F(0), Axis_F(0) werden in Schritt ST20 vorzugsweise anhand von Gleichung (4) transformiert, um die an der Auswertungsposition gültigen Refraktionsdaten Sph_F(VD), Cyl_F(VD), Axis_F(VD) im Abstand VD von der Messposition zu erhalten. In Schritt ST22 werden dann die propagierten Fern-Refraktionsdaten Sph_F(VD), Cyl_F(VD), Axis_F(VD) als objektive Refraktionswerte für die Fernsicht ausgegeben.
Für die Bestimmung der Nah-Refraktionswerte umfasst das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere in der in 1 veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform vorzugsweise zunächst analoge Schritte wie für die Fern-Refraktionswerte. Da zur Interpretation der Nahmessung die Daten der Fernmessung auch relevant sind, werden sowohl Nah- als auch Fern-Refraktionsdaten aus den vorhandenen Zernike-Koeffizienten bestimmt. Hinsichtlich der Fernrefraktion können hier für die Ergebnisse Sph_F(VD), Cyl_F(VD), Axis_F(VD) wie oben beschrieben benutzt werden. Für die Nahmessung werden vorzugsweise zunächst analoge Schritte durchgeführt.
Vorzugsweise werden die gemessenen Zernike-Koeffizienten der Nahmessung, die in 2. Ordnung durch c 0 / 2,N(R_0,N),c 2 / 2,N(R_0,N), c –2 / 2,N(R_0,N) gegeben sein können, zuerst in Schritt ST18 zu den Werten c 0 / 2,N(r₀), c 2 / 2,N(r₀), c –2 / 2,N(r₀) beim photopischen Pupillenradius mittels Gleichung (0) herunterskaliert mit λ = r₀/R_0,N. Dabei ist R_0,N der gemessene mesopische Pupillenradius, der zu den Daten der Nahmessung gehört, während r₀ der photopische Pupillenradius ist, der aus einer separaten Messung ST16 stammen kann.
Die im Schritt ST18 resultierenden skalierten Zernike-Koeffizienten werden dann zu Refraktionsdaten Sph_N(0), Cyl_N(0), Axis_N(0) für die Nähe mittels Gleichung (3a) umgewandelt, wobei in Gleichung (3a) die Zernike-Koeffizienten c 0 / 2, c 2 / 2, c –2 / 2 durch die photopischen Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,N(r₀), c 2 / 2,N(r₀), c –2 / 2,N(r₀) für die Nähe ersetzt werden, die vorzugsweise gemäß Gleichung (0) ermittelt werden.
Die Nah-Refraktionsdaten Sph_N(0), Cyl_N(0), Axis_N(0) werden in Schritt ST20 vorzugsweise anhand von Gleichung (4) transformiert, um die an der Auswertungsposition gültigen Refraktionsdaten Sph_N(VD), Cyl_N(VD), Axis_N(VD) im Abstand VD von der Messposition zu erhalten.
Im einem nachfolgenden Schritt ST24 werden vorzugsweise die propagierten Fern-Refraktionsdaten Sph_F(VD), Cyl_F(VD), Axis_F(VD) mittels Gleichung (2) in Power-Vektoren transformiert, d. h. P_F(VD) = P(Sph_F(VD), Cyl_F(VD), Axis_F(VD)) (8a) und analog wird der Power-Vektor gebildet, der zu den propagierten Nah-Refraktionsdaten Sph_N(VD), Cyl_N(VD), Axis_N(VD) gehört, durch P_N(VD) = P(Sph_N(VD), Cyl_N(VD), Axis_N(VD)) (8b)
Um die Nahmessungs-Daten nun zu interpretieren, wird im Schritt ST26 im Power-Vektor-Raum die Differenz zwischen Fernmessungs-Daten und Nahmessungs-Daten, also der Differenz-Powervektor ΔP = P_N(VD) – P_F(VD) (9a) gebildet. Separat in sphärischen und zylindrischen Komponenten geschrieben entspricht das ΔM = M_N(VD) – M_F(VD) ΔJ = J_N(VD) – J_F(VD) (9b)
Der Power-Vektor in Gleichung (8b) beschreibt primär die Eigenschaften der Wellenfront bei der Messung. Um davon zu Refraktionsdaten zu gelangen, die als Korrektion für ein Brillenglas maßgeblich sind, wird nun noch berücksichtigt, dass das Brillenglas im Nahteil nicht beim Sehen in die Ferne unterstützen soll, sondern beim Sehen in die Nähe, bevorzugt beim Sehen bei einem Objektabstand, der bevorzugt bei A_1N = –2.5 dpt liegt, was einem Objektabstand von 40 cm entspricht. Der Power-Vektor wird gegenüber Gleichung (8b) noch um Beiträge korrigiert, die vom Objektabstand abhängen. Um einen korrigierten Power-Vektor P corr / N(VD) der Nahmessung zu bilden, werden in Schritt ST28 eines Vergleichs der sphärischen Komponente des Differenz-Power-Vektors vorzugsweise drei Fälle unterschieden:

a) ΔM > 0

In diesem Fall ist die Akkommodation während der Nahmessung sogar geringer als während der Fernmessung. Dies weist beispielsweise darauf hin, dass entweder zumindest eine der beiden Messungen nicht vertrauenswürdig ist, oder dass das Rauschen in den Messdaten den Fall ΔM > 0 verursacht hat. In einer bevorzugten Ausführungsform wird daher im Fall ΔM > 0 in Schritt ST30a eine der beiden Messungen verworfen und durch die andere ersetzt. Besonders bevorzugt wird in diesem Fall die ursprüngliche Nahmessung ersetzt durch
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt ST30a die beiden Messungen vertauscht. In dieser Ausführungsform werden die korrigierten Power-Vektoren daher bestimmt durch:

b) A_1N < ΔM ≤ 0, wobei vorzugsweise A_1N = –2.5 dpt

In diesem Fall findet eine geringfügige Akkommodation statt, aber nicht genug, um bei einem verlangten Objektabstand, der vorzugsweise bei A_1N = –2.5 dpt liegt, scharf zu sehen. Dann benötigt die korrigierte sphärische Komponente des Brillenglases eine Addition, die durch den korrigierten Nahwert M corr / N(VD) = M_N(VD) – A_1N (11a) gegeben ist, während des zylindrischen Komponenten unverändert bleiben: J corr / N(VD) = J_N(VD) (11b)
Somit lautet der in Schritt ST30b ermittelte korrigierte Nah-Power-Vektor vorzugsweise

c) ΔM ≤ A_1N

In diesem Fall ist genügend Akkommodation vorhanden, um jede Anforderung an das Nahsehen ohne eine sphärische Addition im Brillenglas zu erfüllen. Daher wird vorzugsweise die korrigierte sphärische Komponente der Nahsicht gleich der Fernmessung gesetzt: M corr / N(VD) = M_F(VD) (12a)
Die zylindrische Komponente der Messung jedoch entspricht einer Akkommodation von –ΔM, obwohl der interessierende Anteil ja nur einer Akkommodation von –A_1N entsprechen würde. Daher wird die zylindrische Komponente vorzugsweise gemäß
zurückskaliert, so dass der in Schritt ST30c ermittelte korrigierte Nah-Power-Vektor vorzugsweise gemäß
bestimmt wird.
Der korrigierte Nah-Powervektor wird schließlich in Schritt ST32 zurücktransformiert zu korrigierten Nah-Refraktionsdaten Sph corr / N(VD), Cyl corr / N(VD), Axis corr / N(VD) vorzugsweise entsprechend der Gleichung (3b). In Schritt ST34 werden dann die korrigierten Nah-Refraktionsdaten Sph corr / N(VD), Cyl corr / N(VD), Axis corr / N(VD) als objektive Refraktionswerte für die Nahsicht ausgegeben.
Bezugszeichenliste

ST10

Erfassen von ersten Messdaten

ST12

Erfassen eines Serie von zweiten Messdaten

ST14

Auswählen von zweiten Messdaten

ST16

Erfassen eines photopischen Pupillenradius

ST18

Skalieren der Zernike-Koeffizienten

ST20

Ermittlung propagierter Refraktionswerte

ST22

Ausgabe von Fernrefraktionswerten

ST24

Transformation zu Power-Vektoren

ST26

Ermittlung des Differenz-Power-Vektors

ST28

Überprüfung der sphärischen Komponente des Differenz-Power-Vektors

ST30a, ST30b, ST30c

Ermittlung eines korrigierten Power-Vektors

ST32

Transformation des korrigierten Power-Vektors zu Refraktionsdaten

ST34

Ausgabe korrigierter Nah-Refraktionsdaten

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Seite 334 in ”Adaptive Optics for Vision Science”, Porter et al., Wiley 2006 [0041]

Claims

Verfahren zur objektiven Refraktionsbestimmung für ein Auge eines Brillenträgers, umfassend: – Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers, welche zumindest einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,F, c 2 / 2,F und c –2 / 2,F zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Fernakkommodation des Auges und einem Pupillenradius r₀ einer Gebrauchssituation und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,N, c 2 / 2,N und c –2 / 2,N zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Nahakkommodation des Auges und dem Pupillenradius r₀ einer Gebrauchssituation festlegen; – Ermitteln von objektiven Refraktionsdaten für Sphäre Sph corr / N, Zylinder Cyl corr / N und Achslage Axis corr / N des Auges für einen Blick in die Nähe derart, dass die objektiven Refraktionsdaten in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten die Gleichungen
für einen korrigierten Power-Vektor
für den Blick in die Nähe erfüllt, wobei der korrigierte Power-Vektor P corr / N in Abhängigkeit von einer Differenz
zwischen einem ersten Power-Vektor
und einem zweiten Power-Vektor
– dem Wert
entspricht, falls ΔM > A_1N; und – dem Wert
entspricht, falls ΔM ≤ A_1N, wobei A_1N = – 1 / d das sphärische Äquivalent eines vorgegebenen Objektabstands d für die Sicht in die Nähe ist, und wobei
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers umfasst: – Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche den ersten Satz von Zernike-Koeffizienten festlegen; – Erfassen einer Serie von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe bei zumindest teilweise unterschiedlicher Akkommodation des Auges; und – Auswählen derjenigen Messdaten aus der Serie, bei denen die stärkste Akkommodation des Auges auftritt, als zweite Messdaten, welche den zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten festlegen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers umfasst: – Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche einen ersten Pupillenradius R_F und einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei dem ersten Pupillenradius R_F und der Fernakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration umfassen; – Erfassen von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe, welche einen zweiten Pupillenradius R_N und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei dem zweiten Pupillenradius R_N und der Nahakkommodation gemessenen Wellenfrontaberration umfassen; und – Erfassen des Pupillenradius r₀ der Gebrauchssituation, wobei der erste und der zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem Pupillenradius r₀ der Gebrauchssituation durch Skalieren des ersten bzw. zweiten Satzes von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der gemessenen Wellenfrontaberrationen in Abhängigkeit vom Verhältnis
des Pupillenradius r₀ zum ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Pupillenradius R_i festgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der von den ersten bzw. zweiten Messdaten umfasste erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der gemessenen Wellenfrontaberrationen zumindest Zernike-Koeffizienten bis zur vierten Ordnung umfasst und wobei der erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ gemäß c 0 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 0 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 0 / 4,i(R_i)) c 0 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 2 / 2(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 2 / 4,i(R_i)) c –2 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c –2 / 2(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c –2 / 4,i(R_i)) vom ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Satz von Zernike-Koeffizienten der gemessenen Wellenfrontaberration abhängt.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei der von den ersten bzw. zweiten Messdaten umfasste erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der gemessenen Wellenfrontaberrationen zumindest Zernike-Koeffizienten bis zur sechsten Ordnung umfasst und wobei der erste bzw. zweite Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung der Wellenfrontaberrationen bei dem photopischen Pupillenradius r₀ gemäß c 0 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 0 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 0 / 4,i(R_i) + √21(λ 2 / i – 1)(3λ 2 / i – 2)c 0 / 6,i(R_i)) c 2 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c 2 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c 2 / 4,i(R_i) + √21(λ 2 / i – 1)(3λ 2 / i – 2)c 2 / 6,i(R_i)) c –2 / 2,i(r₀) = λ 2 / i(c –2 / 2,i(R_i) + √15(λ 2 / i – 1)c –2 / 4,i(R_i) + √21(λ 2 / i – 1)(3λ 2 / i – 2)c –2 / 6,i(R_i)) vom ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Satz von Zernike-Koeffizienten der gemessenen Wellenfrontaberration abhängt.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers umfasst: – Erfassen von ersten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Ferne, welche einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei der Fernakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration an einer ersten Messposition umfassen; und – Erfassen von zweiten Messdaten für das Auge des Brillenträgers für einen Blick in die Nähe, welche einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten zur Beschreibung einer bei der Nahakkommodation des Auges gemessenen Wellenfrontaberration an einer zweiten Messposition umfassen; und wobei das Bestimmen von objektiven Refraktionsdaten des Auges für einen Blick in die Nähe umfasst: – Ermitteln des ersten Power-Vektors
aus dem von den ersten Messdaten umfassten oder gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 skalierten ersten Satz von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Abstand VD_F einer Auswertungsposition von der ersten Messposition derart, dass M_F(VD_F) das sphärische Äquivalent und J_F(VD_F) den zylindrischen Anteil der Wellenfrontaberration an der Auswertungsposition bei der Fernakkommodation des Auges beschreiben; und – Ermitteln des zweiten Power-Vektors
aus dem von den zweiten Messdaten umfassten oder gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 skalierten zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten in Abhängigkeit vom Abstand VD_N der Auswertungsposition von der zweiten Messposition derart, dass M_N(VD_N) das sphärische Äquivalent und J_N(VD_N) den zylindrischen Anteil der Wellenfrontaberration an der Auswertungsposition bei der Nahakkommodation des Auges beschreiben.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der erste Power-Vektor und/oder der zweite Power-Vektor derart ermittelt wird, dass er die Gleichung
mit
und
für i = F, N erfüllt, wobei
und wobei c 0 / 2,i, c 2 / 2,i und c –2 / 2,i die von den ersten (i = F) bzw. zweiten (i = N) Messdaten umfassten bzw. gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 skalierten Zernike-Koeffizienten zweiter Ordnung für den Blick in die Ferne (i = F) bzw. den Blick in die Nähe (i = N) bezeichnen.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Erfassen der ersten und/oder zweiten Messdaten ein Messen von Refraktionsdaten des Auges mittels eines Autorefraktors und/oder mittels eines Aberrometers umfasst.
Vorrichtung zur objektiven Refraktionsbestimmung für ein Auge eines Brillenträgers, umfassend: – eine Messdatenerfassungsschnittstelle zum Erfassen von Messdaten für das Auge des Brillenträgers, welche zumindest einen ersten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,F, c 2 / 2,F und c –2 / 2,F zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Fernakkommodation und einem photopischen Pupillenradius r₀ des Auges und einen zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten c 0 / 2,N, c 2 / 2,N und c –2 / 2,N zur Beschreibung einer Wellenfrontaberration bei einer Nahakkommodation und dem photopischen Pupillenradius r₀ des Auges festlegen; und – eine Refraktionsdatenermittlungseinrichtung zum Ermitteln von objektiven Refraktionsdaten für Sphäre (Sph corr / N) , Zylinder (Cyl corr / N) und Achslage (Axis corr / N) des Auges für einen Blick in die Nähe derart, dass die objektiven Refraktionsdaten in Abhängigkeit vom ersten und zweiten Satz von Zernike-Koeffizienten die Gleichungen
für einen korrigierten Power-Vektor
für den Blick in die Nähe erfüllt, wobei der korrigierte Power-Vektor P corr / N in Abhängigkeit von einer Differenz
zwischen einem ersten Power-Vektor
und einem zweiten Power-Vektor
– dem Wert
entspricht, falls ΔM > A_1N; und – dem Wert
entspricht, falls ΔM ≤ A_1N, wobei A_1N = – 1 / d das sphärische Äquivalent eines vorgegebenen Objektabstands d für die Sicht in die Nähe ist, und wobei
Computerprogrammprodukt umfassend computerlesbare Anweisungen, welche, wenn geladen in einem Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, bewirken, dass der Computer ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchführt.