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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Steuerverfahren eines Systems zur Durchführung von Messungen an einem Auge sowie das System, welches das Verfahren einsetzt.
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Hintergrund
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Für die Augenchirurgie (z. B. LASIK-Chirurgie) können Messinformationen wie etwa die korneale Gewebeform und -dicke sowie die Augenposition mittels eines Messinstruments erhalten werden, wie etwa eines Diagnosegeräts (z. B. Aberrometer, Autorefraktor, Keratometer, Hornhauttopograph oder optischer Kohärenztomograph) oder eines therapeutischen Geräts, welches die Augenchirurgie durchführt.
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Typischerweise müssen diese Geräte an die speziellen Maße des Patienten angepasst werden. Wenn beispielsweise Diagnosemessungen an einem Patienten für eine refraktive Chirurgie durchgeführt werden, kann ein Benutzer einen Joystick eines Diagnosegeräts bedienen, um ein Auge des Patienten zu finden. Der Joystick kann einen Objekttisch oder ein anderes Mittel steuern, welches das Diagnosegerät relativ zu dem Patienten positioniert, um diagnostische Messungen zu erhalten.
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Um dies weiter zu erläutern, kann eine Kamera benutzt werden, um ein Auge des Patienten zu finden, wobei ein Bild der Kamera dem Anwender des Diagnosegeräts angezeigt wird. Das Diagnosegerät kann ferner Symbole anzeigen, um eine Hilfestellung hinsichtlich der Richtung bereitzustellen, in welche das System über den Joystick bewegt werden muss, um eine optimale Positionierung für die Messung zu erhalten. Sobald die Position erhalten ist, werden Messvorgänge ausgelöst, um verschiedene optische Eigenschaften des Patientenauges zu erhalten.
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Es kann erforderlich sein, den Objekttisch zu justieren, wenn Patienten sich vor, während und/oder nach dem Messvorgang leicht bewegen oder sogar die Messposition verlassen und wieder in diese zurückkehren. In solchen Fällen muss der Objekttisch für nachfolgende Messungen neu eingestellt werden.
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Abriss
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Es besteht dementsprechend ein Bedarf für Systeme und Verfahren, welche Messinstrumente rasch und konsistent in geeignete Messpositionen bringen können.
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Nach einem Gesichtspunkt ist ein System zur Durchführung von Messungen an einem Auge vorgesehen, umfassend: ein Messinstrument zur Durchführung von Messungen an dem Auge, wobei das Messinstrument ein Objektiv umfasst und unter Verwendung des Objektives eine Bilderfassungsfunktion erfüllt; wenigstens eine Stütze, die dazu ausgelegt ist, eine Gesichtsmessposition beizubehalten, wobei die wenigstens eine Stütze einen Zentrierstützenteil definiert, welcher dazu ausgelegt ist, eine laterale Gesichtsmessposition beizubehalten; einen Stellmechanismus, welcher dazu ausgebildet ist, das Objektiv relativ zu dem Auge zu bewegen; und eine Verarbeitungseinheit, welche dazu eingerichtet ist, das System zu steuern, um: über den Stellmechanismus und für ein erstes Auge das Objektiv in einer vorgegebenen ersten Vor-Abtastposition zu positionieren; über den Stellmechanismus das Objektiv aus der ersten Vor-Abtastposition wegzubewegen, bis das System eine Pupille des ersten Auges detektiert; und eine oder mehrere Messungen an dem ersten Auge über das Messinstrument abgängig davon auszulösen, dass das System die Pupille des ersten Auges detektiert.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit ferner dazu eingerichtet, das System zu steuern, um: über das Stellsystem und für ein zweites Auge das Objektiv in einer vorgegebenen zweiten Vor-Abtastposition zu positionieren, die sich von der ersten Vor-Abtastposition unterscheidet; über das Stellsystem das Objektiv aus der zweiten Vor-Abtastposition wegzubewegen, bis das System eine Pupille des zweiten Auges detektiert; eine oder mehrere Messungen des zweiten Auges über das Messinstrument abhängig davon auszulösen, dass das System die Pupille des zweiten Auges detektiert.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die zweite Vor-Abtastposition ein Spiegelbild der ersten Abtastposition mit Bezug zu einer Vertikalachse, welche durch den Zentrierstützenteil verläuft.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das System zu steuern, um über den Stellmechanismus das Objektiv aus der ersten Vor-Abtastposition längs einer Vertikalrichtung zu verfahren.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das System zu steuern, um über den Stellmechanismus das Objektiv aus der zweiten Vor-Abtastposition längs einer Vertikalrichtung zu verfahren.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Messinstrument einen Bildsensor zur Erfassung von Bildern.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die wenigstens eine Stütze eine Kinnstütze, wobei ein mittels des Messinstruments in der ersten Vor-Abtastposition des Objektivs erfasstes Bild einen Gesichtsbereich abdeckt, der höher ist als eine statistische maximale Pupillenhöhe, oder niedriger ist als eine statistische minimale Pupillenhöhe relativ zu der Kinnstütze.
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Bei bestimmten Ausführungsformen deckt ein von dem Messinstrument in der zweiten Vor-Abtastposition des Objektivs erfasstes Bild einen Gesichtsbereich ab, der höher ist als eine statistische maximale Pupillenhöhe oder niedriger ist als eine statistische minimale Pupillenhöhe relativ zu der Kinnstütze.
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Bei bestimmten Ausführungsformen deckt ein von dem Messinstrument in der ersten Vor-Abtastposition des Objektivs erfasstes Bild einen Gesichtsbereich ab, welcher eine laterale Position und laterale Breite besitzt, die geeignet sind, um statistische Abweichungen einer Pupillendistanz von einer vertikalen Mittelachse auszugleichen, welche durch den Zentrierstützenteil verläuft.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das System zu steuern, um Koordinateninformationen einer Abtastposition in Bezug auf die Erkennung der Pupille des zweiten Auges durch das System und/oder einer Abtastposition in Bezug auf die Auslösung der einen oder mehreren Messungen an dem zweiten Auge durch das System aufzuzeichnen.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das System zu steuern, um die aufgezeichneten Koordinateninformationen abzurufen und das Objektiv auf Grundlage der abgerufenen Koordinateninformationen neu einzustellen.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst die wenigstens eine Stütze eine Kinnstütze, welche dazu ausgebildet ist, über den Stellmechanismus positionseinstellbar zu sein, wobei die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet ist, das System zu steuern, um Positionsinformationen der Kinnstütze in Zuordnung zu den Koordinateninformationen aufzuzeichnen, die aufgezeichneten Positionsinformationen abzurufen und die Kinnstütze über den Stellmechanismus nach Maßgabe der abgerufenen Positionsinformationen neu einzustellen.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das System zu steuern, um das Objektiv zumindest in der Z-Richtung feineinzustellen, um auf eine detektierte Pupille eines Auges zu fokussieren.
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Bei bestimmten Ausführungsformen ist die Verarbeitungseinheit dazu eingerichtet, das System zu steuern, um das Objektiv nach Abschluss der ausgelösten einen oder mehreren Messungen an dem ersten Auge weg von dem ersten Auge zurückzufahren.
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Bei bestimmten Ausführungsformen umfasst das Messinstrument ein Gerät zur optischen Kohärenztomographie, welches dazu eingerichtet ist, einen Strahl von Messstrahlung durch das Objektiv zu emittieren.
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Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt enthält ein nichtflüchtiger computerlesbarer Speicher ein Programm, welches dann, wenn es in einen Computer oder Prozessor geladen ist oder auf einem Computer oder Prozessor läuft, den Computerprozessor zur Steuerung des vorstehenden Systems veranlasst, wobei das Steuern umfasst: Positionieren des Objektivs in einer vorgegebenen ersten Vor-Abtastposition über den Stellmechanismus und für ein erstes Auge; Bewegen des Objektivs aus der ersten Vor-Abtastposition über den Stellmechanismus, bis das System eine Pupille des ersten Auges detektiert; und Auslösen einer oder mehrerer Messungen an dem ersten Auge über das Messinstrument abhängig davon, dass das System die Pupille des ersten Auges detektiert.
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Nach noch einem weiteren Gesichtspunkt ist ein Steuerverfahren eines Systems zur Durchführung von Messungen an einem Auge vorgesehen, wobei das System ein Messinstrument zur Durchführung von Messungen an dem Auge umfasst, wobei das Messinstrument ein Objektiv umfasst und eine Bilderfassungsfunktion unter Verwendung des Objektivs erfüllt, wenigstens eine Stütze, welche dazu ausgelegt ist, eine Gesichtsmessposition beizubehalten, wobei die wenigstens eine Stütze einen Zentrierstützenteil definiert, welcher dazu ausgelegt ist, eine laterale Gesichtsmessposition beizubehalten, und einen Stellmechanismus, welcher dazu ausgebildet ist, das Objektiv relativ zu dem Auge zu bewegen, wobei das Verfahren umfasst: Positionieren des Objektivs in einer vorgegebenen ersten Vor-Abtastposition über den Stellmechanismus und für ein erstes Auge; Bewegen des Objektivs aus der ersten Vor-Abtastposition über den Stellmechanismus, bis das System eine Pupille des ersten Auges detektiert; und Auslösen einer oder mehrerer Messungen des ersten Auges über das Messinstrument abhängig davon, dass das System die Pupille des ersten Auges detektiert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden Figuren näher erläutert, von denen:
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1 schematisch ein beispielhaftes Diagnosesystem darstellt;
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2 schematisch ein beispielhaftes Computersystem darstellt;
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3A und 3B schematisch ein beispielhaftes Diagnosesystem und einen Patienten darstellen; und
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4A bis 4C Flussdiagramme sind, welche verfahrensmäßige Ausführungsformen zur Steuerung eines Systems zur Durchführung von Messungen an einem Auge mittels eines Messinstruments darstellen.
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Detaillierte Erläuterung
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Nachfolgend werden zum Zwecke der Erläuterung und nicht zur Beschränkung bestimmte Details ausgeführt, wie etwa bestimmte Sequenzen von Schritten, Komponenten und Konfigurationen, um ein tieferes Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen. Ein Fachmann wird ohne weiteres erkennen, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausgestaltungen umgesetzt werden kann, welche von diesen bestimmten Details abweichen.
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In 1 ist ein System 100 schematisch gezeigt. Das System 100 umfasst eine Patientenschnittstelle 110. Die Patientenschnittstelle 110 umfasst einen Höheneinsteller 110a, eine Kinnstütze 110b sowie eine Vorderkopfstütze 110c. Der Einsteller 110a stellt die Höhe von zumindest der Kinnstütze 110b über beispielsweise mechanische oder elektromechanische Mittel ein. Beispielsweise kann der Einsteller 110a ein mechanisches Befestigungsorgan sein, welches von einem Patienten oder Benutzer verriegelt und entriegelt wird, indem er den Einsteller 110a dreht, um so die Höhe der Kinnstütze 110 einzustellen und zu fixieren.
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Wenngleich zwei Stützen gezeigt sind, können einige Ausführungsformen eine einzelne Stütze umfassen, die eine Messposition des Patienten beibehält. Beispielsweise kann die Kinnstütze 110b größer ausgeführt sein, um einen größeren Teil des Gesichts eines Patienten zu fassen und Nickbewegungen des Gesichts zu verhindern, z. B. ein Kopfnicken.
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Die Kinnstütze 110b und die Vorderkopfstütze 110c sind zur Kopplung mit dem Gesicht eines Patienten angeordnet und ausgeführt, so dass der Patient in Richtung einer Optik 120a eines Messinstruments 120 zum Vermessen eines Auges blickt. Das Messinstrument 120 kann ein optischer Kohärenztomograph sein. Die Kinnstütze 110b und die Vorderkopfstütze 110c können des weiteren so angeordnet und ausgeführt sein, dass sie eine laterale Gesichtsmessposition mit Bezug auf das Messinstrument definieren und beibehalten, wie nachstehend näher erläutert.
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Ein Tisch 130 trägt sowohl die Patientenschnittstelle 110 als auch das Messinstrument 120. Ein Stellmechanismus 140 kann Einsteller 140a und 140b umfassen, die dazu betreibbar sind, das Messinstrument 120 und/oder die Optiken 120a (z. B. ein Abtastkameraobjektiv) und 120b in X-, Y- und Z-Richtungen relativ zur Patientenschnittstelle 110 zu bewegen. Beispielsweise kann die Optik 120a dazu betreibbar sein, in X-, Y- und Z-Richtungen relativ zur Patientenschnittstelle 110 unabhängig vom Einsteller 140a über den Einsteller 140b eine Bewegung auszuführen. Insbesondere kann die Optik 120a mit elektromechanischen Mitteln des Einstellers 140b gekoppelt sein, die dazu bedienbar sind, die Einstellungen durchzuführen.
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Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform kann der Einsteller 140b dazu betreibbar sein, die Optik 120a in Z-Richtung unabhängig vom Einsteller 140a zu bewegen, wogegen der Einsteller 140a zumindest in den X- und Y-Richtungen betreibbar sein kann, um auf diese Weise für die Optik 120a Bewegungsmöglichkeiten in X-, Y- und Z-Richtung bereitzustellen. Beispielhafte Einsteller umfassen – ohne hierauf beschränkt zu sein – Lineartische, Linearschieber, Aktuatoren und optische Fokuseinheiten zur Fokussierung einer optischen Komponente.
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Die Optik 120a kann ein Objektiv umfassen, das sowohl ein zur Pupillendetektion verwendetes Abtastkameraobjektiv (nachstehend näher erläutert) als auch ein Fokussierobjektiv zur Durchführung von Messungen an einem Auge ist. Das Fokussierobjektiv kann einen Messstrahl, wie etwa einen Laserstrahl zur OCT-Bildgebung, auf das Auge richten und reflektierte Strahlung empfangen oder bei anderen diagnostischen Prozeduren verwendet werden. Beispiele eines Abtastkameraobjektivs umfassen eine Infrarotkamera zur Erfassung von Purkinje-Reflexen und eine Kamera zur Aufnahme von Bildern im sichtbaren Wellenlängenbereich.
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Bei alternativen Ausführungsformen kann die Optik 120a das Abtastkameraobjektiv umfassen und die Optik 120b kann das Fokussierobjektiv umfassen. In diesem Fall können die Optiken 120a und 120b gleichzeitig in X-, Y- und Z-Richtung relativ zur Patientenschnittstelle 110 über den Einsteller 140a und/oder den Einsteller 140b bewegt werden, wie oben beschrieben.
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Das System 100 kann ferner ein Computersystem 150 umfassen, das über verdrahtete und/oder drahtlose Mittel mit dem Stellmechanismus 140 kommunikationsmäßig gekoppelt ist. Das Computersystem 150 kann einen nichtflüchtigen computerlesbaren Speicher zur Speicherung von Instruktionen umfassen, um über einen Prozessor andere Komponenten des Diagnosesystems (z. B. Stellmechanismus 140) nach Maßgabe vorliegender Ausführungsformen zu steuern.
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Wie in 2 gezeigt, kann das Computersystem 150 Speichermodule wie etwa ROM und RAM, einen oder mehrere Prozessoren, E/A-Module zur Kommunikation innerhalb und außerhalb des Computersystems 150 sowie Nutzerschnittstellenmodule umfassen, wie etwa einen Joystick, eine Anzeige und eine Tastatur. Ausführungsformen beinhalten es, dass das Computersystem 150 innerhalb des Messinstruments 120 untergebracht ist.
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Die 3A und 3B zeigen einen Patienten 301, der an den Stützen 110b und 110c anliegt. Die Stütze 110b umfasst einen Zentrierstützenteil, welcher eine zentrierte Gesichtsmessposition indiziert, wobei ein Abschnitt des Zentrierstützenteils eine Vertiefung enthält, die mit einer gedachten Achse 330 zusammenfällt, welche die angenommene Achse zeigt, um die das Gesicht eines Patienten im wesentlichen symmetrisch ist (z. B. Gesichtsmerkmale symmetrisch in Bezug auf die angenommene Achse). Wenngleich nicht ausdrücklich gezeigt, kann die Stütze 110c eine ähnliche Vertiefung enthalten.
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Eine maximale und eine minimale Abtastposition 300a bzw. 300b definieren einen vertikalen Abtastbereich für die Bewegung der Optik 120a. Die Abtastpositionen 300a und 300b können die untere und obere Grenze des Abtastbereichs in Y-Richtung definieren. Die gewählten Grenzen erlauben es dem System 100, Abweichungen der Pupillenhöhe innerhalb der menschlichen Population mit Bezug beispielsweise auf die Stütze 110b auszugleichen (d. h. die Entfernung zwischen der Stütze 110b und einer Patientenpupille, wenn der Patient an den Stützen 110b und 110c anliegt). Beispielsweise kann die Abtastposition 300b höher liegen als die maximale Höhe einer Pupille, gemessen von der Stütze 110b. Wie in 3A gezeigt, sind die Abtastpositionen 300a und 300b relativ zu der Stütze 110b festgelegt; Ausführungsformen umfassen es aber auch, dass Suchbereiche relativ zur Stütze 110c definiert sind.
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Die Abtastpositionen 300b und 300a können eine Vor-Abtastposition der Optik 120a sein, die ein Bild erfasst, welches einen Gesichtsbereich abdeckt, der höher ist als eine statistische maximale Pupillenhöhe, wie durch ein Sehfeld (FOV) 220a gezeigt, oder niedriger ist als eine statistische minimale Pupillenhöhe relativ zu der Kinnstütze. Maximale und minimale Pupillenhöhen können aus einer Anzahl von Quellen hergeleitet werden. Beispielhafte Quellen beinhalten die DIN 33402 („Ergonomie – Körpermaße des Menschen – Teil 2: Werte für geometrische Toleranzen für Kopf- und Augenposition”), die Werte liefert, welche für Patienten zwischen dem Alter von 18 bis 65 anwendbar sind. Ähnliche Daten können in der ANSUR-Datenbank, einer anthropometrischen Untersuchung von Militärpersonal aus 1988, und der NHANES-Datenbank (Nationale Gesundheits- und Ernährungsprüfuntersuchung) gefunden werden.
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In ähnlicher Weise kann ein horizontaler Suchbereich durch eine minimale und maximale Pupillendistanz definiert sein, wie durch Pupillenbänder 310a und 310b gezeigt. Die Stützen 110b und 110c können so angeordnet und ausgeführt sein, dass sie eine laterale Gesichtsmessposition mit Bezug auf das Messinstrument 120 definieren und beibehalten. Beispielsweise kann die laterale Gesichtsmessposition eine Position beibehalten, derart, dass das Sichtfeld der Optik 120a Abweichungen der Pupillenentfernung innerhalb der menschlichen Population ausgleicht. Mit anderen Worten kann eine Vor-Abtastposition der Optik 120a ein Bild erfassen, welches einen Gesichtsbereich abdeckt, der eine laterale Position und laterale Breite besitzt, die geeignet sind, um statistische Abweichungen einer Pupillenentfernung von einer durch den Zentrierstützenteil verlaufenden vertikalen Mittelachse auszugleichen.
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Um dies weiter zu erläutern, variiert die Entfernung zwischen den Pupillen innerhalb der menschlichen Population typischerweise irgendwo zwischen 60 mm und 70 mm. Eine maximale Abweichung kann somit etwa 10 mm hinsichtlich der Gesamtentfernung vom linken Auge zum rechten Auge betragen und etwa 5 mm hinsichtlich der Entfernung einer Pupille eines Auges bezogen auf eine durch das Zentrum der Stütze 110b und/oder der Stütze 110c verlaufenden Mittelachse betragen. Die Pupillenbänder 310a und 310b können demnach jeweils 5 mm breit sein und das FOV 220a der Optik 120a ist breiter als die Pupillenbänder 310a und 310b.
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Ausführungsformen beinhalten es demnach, dass ein Patient und die Optik 120a so angeordnet werden, dass das FOV 220a so breit oder breiter ist als die Pupillenbänder 310a und 310b während der Pupillenerkennung. Ausführungsformen können zudem Irismaße bei der Ermittlung des vollen Bereichs berücksichtigen, in dem ein Auge liegen muss.
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Unter Berücksichtigung dieser Parameter kann die Optik 120a ausgehend von einer vorgegebenen Vor-Abtastposition – wie in den 3A und 3B gezeigt – in Entsprechung zu der Abtastposition 300b arbeiten und in Richtung zur Abtastposition 300a fahren, bis ein Auge detektiert wird. Ferner kann die Vor-Abtastposition die Optik 120a so positionieren, dass das FOV 220a so breit oder breiter ist als die Pupillenbänder 310a und 310b während der Pupillenerkennung. Beispielsweise kann innerhalb eines 5 mm breiten Pupillenbands die Optik 120a ausgehend von einer vorgegebenen Vor-Abtastposition bei einem FOV 220a, das breiter als 5 mm ist, arbeiten und die Vor-Abtastposition entspricht einem Mittelpunkt zwischen den Rändern des Pupillenbands 310a oder des Pupillenbands 310b.
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Die 4A bis 4C zeigen Flussdiagramme, die verfahrensmäßige Ausführungsformen zum Steuern eines Systems zur Durchführung von Messungen an einem Auge mittels eines Messinstruments darstellen, wobei das Messinstrument ein Objektiv umfasst und eine Bilderfassungsfunktion unter Verwendung des Objektivs erfüllt.
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In 4A positioniert ein Schritt 410 ein Objektiv in einer vorgegebenen ersten Vor-Abtastposition über den Stellmechanismus und für ein erstes Auge. Ein über ein Objektiv (z. B. ein Objektiv der Optik 120a) in der ersten Vor-Abtastposition erfasstes Bild kann einen Gesichtsbereich eines Patienten abdecken, der höher ist als eine statistische maximale Pupillenhöhe oder niedriger ist als eine statistische minimale Pupillenhöhe relativ zu einer Stütze (z. B. Stützen 110b oder 110c). Das erfasste Bild kann außerdem einen Gesichtsbereich abdecken, der eine laterale Position und laterale Breite besitzt, die geeignet sind, um statistische Abweichungen einer Pupillenentfernung von einer vertikalen Mittelachse auszugleichen, die durch den Zentrierstützenabschnitt verläuft, wie im einzelnen bei den 3A und 3B erläutert.
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Ein Schritt 420 bewegt über den Stellmechanismus das Objektiv weg aus der Vor-Abtastposition und hin zum entgegengesetzten Ende, bis das System eine Pupille des ersten Auges an einer ersten Abtastposition erkennt. Das heißt, falls das Objektiv bei der ersten Vor-Abtastposition ein Bild erfasst, das einen Gesichtsbereich abdeckt, der höher ist als eine statistische maximale Pupillenhöhe relativ zu einer Stütze, wird das Objektiv zumindest mit Bezug auf die Y-Richtung hin zu einem Gesichtsbereich bewegt, der niedriger ist als eine statistische minimale Pupillenhöhe.
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3B zeigt die Optik 120a in der ersten Vor-Abtastposition, welche ein Bild erfasst, das einen Gesichtsbereich abdeckt, der höher als eine statistische maximale Pupillenhöhe relativ zu einer Stütze ist, wobei die Optik 120a in der negativen Y-Richtung abtastet, bis ein Auge oder eine Pupille erkannt wird. Ausführungsformen umfassen auch andere Abtastmuster, wie etwa ein Rasterabtastmuster. Die Pupillenerkennung kann einen Musterabgleich unter anderen Techniken beinhalten, die einem Fachmann vertraut sind.
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Ein Schritt 430 stellt das Objektiv für das erfasste Auge über den Stellmechanismus oder andere Mittel fein ein und beinhaltet typischerweise eine Objektiveinstellung in Z-Richtung zur Fokussierung auf das erkannte Auge, kann aber auch eine Feineinstellung in X- und Y-Richtung für präzise Augenvermessungen umfassen. Ein Schritt 440 zeichnet die erste Abtastposition auf. Diese Position kann als XY-Koordinaten innerhalb eines XY-Raums ausgedrückt werden, insbesondere falls die Abtastung einer konstanten Z-Koordinate folgt (z. B. Z ist bekannt und konstant für die Abtastung gemäß Schritt 420). Die Position kann auch als XYZ-Koordinaten innerhalb eines dreidimensionalen Raums ausgedrückt werden.
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Die aufgezeichnete Abtastposition kann demnach die Abtastposition eines Objektivs der Optik bei Pupillenerkennung oder die Abtastposition nach Fokussierung sein. Mit anderen Worten beinhalten System-Ausführungsformen Systeme, die dazu eingerichtet sind, eine grobe Y-Position zur raschen Erkennung einer Pupille in anschließenden Messsitzungen aufzuzeichnen, aber eine Fokussierung und Feineinstellung für Messungen in den anschließenden Sitzungen benötigen. Alternativ oder zusätzlich zeichnet das System die Abtastposition nach Fokussierung oder anderen Feineinstellungen auf.
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Ein Schritt 450 löst eine oder mehrere Messungen an dem ersten Auge über das optische Instrument in der ersten Abtastposition aus. Ein Schritt 460 zeichnet eine Stützenposition auf. Beispielsweise kann die eingestellte Höhe der Stütze 110b zur späteren Verwendung aufgezeichnet werden, etwa zur Neueinrichtung einer Patientenschnittstelle, so dass die Stütze 110b sich an derselben Position wie in einer vorhergehenden Messsitzung befindet. Die Stützenposition kann als skalarer Wert oder als ein Wert in einem XY- oder XYZ-Koordinatensystem aufgezeichnet werden.
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In 4B kann das Verfahren mit einem Schritt 462a fortfahren, der das Objektiv über einen Stellmechanismus und für ein zweites Auge in einer vorgegebenen zweiten Vor-Abtastposition positioniert. Das heißt, das Objektiv wird in die noch nicht abgetastete Hälfte des Gesichts eines Patienten bewegt, und ein über das Objektiv in der zweiten Vor-Abtastposition erfasstes Bild kann einen Gesichtsbereich eines Patienten abdecken, der höher ist als eine statistische maximale Pupillenhöhe oder niedriger ist als eine statistische minimale Pupillenhöhe relativ zu einer Stütze. Ausführungsformen können eine Zurückbewegung des Objektivs oder Messinstruments in Z-Richtung (d. h. weg von dem Gesicht eines Patienten) vor dem Seitenwechsel beinhalten, um so eine Kollision zwischen dem Objektiv oder Messinstrument und dem Patienten (z. B. der Nase eines Patienten) zu vermeiden.
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Ein Schritt 464 fährt über den Stellmechanismus das Objektiv weg von der zweiten Vor-Abtastposition und hin zum gegenüberliegenden Ende, bis das System eine Pupille des zweiten Auges bei einer zweiten Abtastposition detektiert, ähnlich zum Schritt 420. Ein Schritt 466 entspricht des weiteren dem Schritt 430 für das zweite Auge. Ein Schritt 468 zeichnet die zweite Abtastposition in einer Weise auf, wie für den Schritt 440 beschrieben. Ein Schritt 470 löst eine oder mehrere Messungen des zweiten Auges über das Messinstrument in der zweiten Abtastposition aus. Ein Schritt 472 zeichnet die Stützenpositionsinformation auf, wie in Bezug auf Schritt 460 erläutert.
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4C sieht eine alternative Gruppe von Schritten zu 4B vor. Beispielsweise positioniert ein Schritt 462b über den Stellmechanismus das Objektiv in einer zweiten Vor-Abtastposition, welche ein Spiegelbild zu der ersten Abtastposition mit Bezug auf eine Achse ist, die durch den Zentrierstützenteil hindurchläuft. Dieser Schritt basiert auf der Annahme, dass das zweite Auge sich in der gleichen Pupillenhöhe oder nahe dieser und in einer symmetrischen Pupillenentfernung wie das erste Auge befindet (d. h. das erste und das zweite Auge zeigen Reflexions- oder Spiegelsymmetrie zur Achse 330 der 3A).
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Ein Schritt 474 verfährt über den Stellmechanismus das Objektiv, bis das System eine Pupille eines zweiten Auges an einer zweiten Abtastposition detektiert. Der Schritt 474 umfasst typischerweise kleine Justierungen, da die zweite Vor-Abtastposition bei oder nahe zu einer Position entsprechend dem zweiten Auge sein sollte.
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Ein Schritt 476 entspricht dem Schritt 430 für das zweite Auge. Ein Schritt 478 zeichnet die zweite Abtastposition in einer Weise auf, wie für den Schritt 440 erläutert. Ein Schritt 480 löst eine oder mehrere Messungen aus, die die optischen Eigenschaften des zweiten Auges über das optische Instrument in der zweiten Abtastposition messen. Ein Schritt 482 zeichnet die Stützenpositionsinformation auf, wie mit Bezug auf Schritt 460 erläutert.
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Wenngleich Ausführungsformen der vorgeschlagenen Technik in den beigefügten Zeichnungen dargestellt wurden und in der Beschreibung erläutert wurden, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die hier offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist. Insbesondere ist die vorgeschlagene Technik zahlreicher Umgestaltungen, Modifikationen und Ersetzungen fähig, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie ausgeführt und durch die folgenden Ansprüche definiert.
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Ein Fachmann wird des weiteren erkennen, dass Grenzen zwischen den oben erläuterten Modulen (z. B. Computer 150) lediglich illustrativ sind. Die mehrfachen Module können zu einem einzelnen Modul kombiniert werden, ein einzelnes Modul kann auf zusätzliche Module verteilt werden und Module können so ausgeführt werden, dass sie einander zeitlich zumindest teilweise überlappen. Darüber hinaus können alternative Ausführungsformen mehrfache Instanzen eines bestimmten Moduls umfassen und die Reihenfolge von Modulen kann bei verschiedenen anderen Ausführungsformen verändert werden.
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Es sind allerdings auch weitere Modifikationen, Veränderungen und Alternativen möglich. Die Spezifikationen und Zeichnungen sind dementsprechend in einem illustrativen Sinn anstatt in einem beschränkenden Sinn zu verstehen.
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Die Erfindung kann zudem in einem Computerprogramm zur Ausführung auf einer Computerschaltung implementiert werden, umfassend zumindest Codeteile zur Durchführung von Schritten eines Verfahrens gemäß der Erfindung bei Ausführung auf einer programmierbaren Vorrichtung, etwa einer Computerschaltung, oder die es einer programmierbaren Vorrichtung ermöglichen, Funktionen eines Geräts oder einer Schaltung gemäß der Erfindung auszuführen.
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Ein Computerprogramm ist eine Liste von Anweisungen, wie z. B. ein bestimmtes Anwendungsprogramm und/oder ein Betriebsstromkreis. Das Computerprogramm kann zum Beispiel eine oder mehrere Anweisungen umfassen: ein Unterprogramm, eine Funktion, eine Prozedur, eine Objektmethode, eine Objektimplementierung, eine ausführbare Anwendung, ein Applet, ein Servlet, einen Quellcode, einen Objektcode, eine Shared Library/dynamische Bibliothek und/oder eine andere Folge von Anweisungen, die für die Ausführung auf einem Computerschaltkreis eingerichtet sind.
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Das Computerprogramm kann intern auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert oder über ein computerlesbares Übertragungsmedium an den Computerstromkreis übertragen werden. Das gesamte Computerprogramm oder nur ein Teil davon kann auf flüchtigen oder nichtflüchtigen computerlesbaren Medien dauerhaft, löschbar oder mittels Fernkopplung verbunden mit einem Informationsverarbeitungs-Stromkreis zur Verfügung gestellt werden. Die computerlesbaren Medien können beispielsweise und ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl der folgenden Medien besitzen: magnetische Speichermedien einschließlich Disketten- und Bandspeichermedien; optische Speichermedien, wie z. B. Kompaktdiskmedien (z. B. CD-ROM, CD-R usw.) und digitale Videodisk-Speichermedien; nicht-flüchtige Speichermedien einschließlich halbleitergestützte Speichereinheiten, wie z. B. FLASH-Speicher, EEPROMs, EPTROMs, ROMs; ferromagnetische Digitalspeicher; MRAMs; flüchtige Speichermedien einschließlich Register, Zwischenspeicher, Cachespeicher, Arbeitsspeicher, RAMs usw.; und Datenübertragungsmedien einschließlich Computernetzwerke, Direktverbindungsausrüstung und Trägersignal-Übertragungsmedien, um nur einige zu nennen.
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Üblicherweise beinhaltet ein Computerprozess ein ausführendes (laufendes) Programm oder Teil eines Programmes, Echtzeit-Programmwerte und Statusinformationen und die vom Betriebsschaltkreis für die Verwaltung der Ausführung des Prozesses verwendeten Ressourcen. Ein Betriebsstromkreis (OS) ist die Software, die die Ressourcenzuteilung eines Computers verwaltet und Programmierern eine Schnittstelle zur Verfügung stellt, mit der sie auf diese Ressourcen Zugriff haben. Ein Betriebsschaltkreis verarbeitet Schaltkreisdaten und Benutzer-Eingaben und antwortet, in dem er Aufgaben und Ressourcen eines internen Schaltkreises zuteilt und verwaltet als Dienstleistung für Benutzer und Programme des Schaltkreises.
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Der Computerschaltkreis kann z. B. wenigstens eine Verarbeitungseinheit, einen zugehörigen Speicher und eine Reihe von Ein-/Ausgabegeräten (I/O) umfassen. Wenn das Computerprogramm ausgeführt wird, verarbeitet der Computerschaltkreis Informationen gemäß dem Computerprogramm und stellt die resultierenden Ausgabedaten über Ein-/Ausgabegeräte zur Verfügung.
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Die vorliegend diskutierten Verbindungen können Verbindungen beliebiger Art sein, die geeignet sind, Signale von oder zu den entsprechenden Knoten, Einheiten oder Einrichtungen z. B. über zwischengeschaltete Einrichtungen zu übertragen. Sofern nicht anders vorgeschlagen oder angegeben, können die Verbindungen folglich z. B. direkte oder indirekte Verbindungen sein. Die Verbindungen können als Einzelverbindung, eine Vielzahl von Verbindungen, unidirektionale Verbindungen oder bidirektionale Verbindungen dargestellt oder beschrieben werden. Unterschiedliche Ausführungsformen können jedoch die Implementierung der Verbindungen abwandeln. So können z. B. statt bidirektionalen Verbindungen separate unidirektionale Verbindungen angewendet werden und umgekehrt. Auch kann eine Vielzahl von Verbindungen durch eine Einzelverbindung ersetzt werden, die multiple Signale seriell oder in einem Zeitmultiplexverfahren überträgt. Gleichermaßen können Einzelverbindungen, die multiple Signale übertragen, in verschiedenartige Verbindungen, die eine Teilmenge dieser Signale übertragen, verzweigt werden. Es gibt daher viele Optionen für Signale zu übertragen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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