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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges.
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Eine Vorrichtung zur Bestimmung der Ametropie eines Auges ist dazu geeignet, die Fehlsichtigkeit eines Auges zu bestimmen. Beispielsweise kann die bestimmte Fehlsichtigkeit eines Auges eines Patienten die Grundlage für eine Verordnung von Sehhilfen, wie beispielsweise Brillen oder Kontaktlinsen, sein, um die Fehlsichtigkeit des Auges zu korrigieren. Um die Ametropie zu bestimmen, nimmt die Vorrichtung an dem Auge eine optische Messung vor. Durch die optische Messung werden Daten erhalten, welche die Ametropie des vermessenen Auges repräsentieren. Diese Daten repräsentieren typischerweise eine Stärke einer sphärischen Fehlsichtigkeit und eine Stärke und eine Orientierung einer astigmatischen Fehlsichtigkeit des Auges. Die bestimmte Ametropie des Auges kann ferner Grundlage für die Planung eines chirurgischen Eingriffs an dem Auge, wie beispielsweise einem LASIK-Verfahren, sein, um dessen Sehfähigkeit durch Änderung der Struktur der Cornea mit Hilfe eines Laserstrahls zu verbessern. Die optische Messung kann darin bestehen, dass die Vorrichtung einen Beleuchtungslichtstrahl hin zu dem Auge richtet, um dort einen kleinen Fleck der Retina mit Licht zu beleuchten. Ein Teil dieses Lichts wird an der Retina gestreut oder reflektiert, so dass der kleine beleuchtete Fleck auf der Retina als eine Punktlichtquelle für Messlicht dient. Dieses Messlicht tritt aus dem Auge als ein Lichtstrahl aus, welcher durch die optischen Komponenten des Auges, wie etwa den Glaskörper, die Augenlinse und die gekrümmte Cornea, geformt wird. Dieser Messlichtstrahl kann einem Detektor zur Analyse zugeführt werden, um auf die optischen Eigenschaften der optischen Komponenten des Auges und damit auf die Ametropie des Auges zu schließen. Der Detektor kann beispielsweise ein Wellenfrontsensor, wie beispielsweise ein Hartmann-Shack-Sensor, sein. Bei der Messung mit einem Wellenfrontsensor können die Ametropie des Auges charakterisierende Daten gewonnen werden, welche über die für die Verschreibung einer Brille üblicherweise verwendeten Daten Stärke einer sphärischen Fehlsichtigkeit und Stärke und Orientierung einer astigmatischen Fehlsichtigkeit hinausgehen und es erlauben, beispielsweise im LASIK-Verfahren, Sehfehler höherer Ordnung zu korrigieren.
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass es nicht immer einfach ist, die von dem Detektor gewonnenen Detektionssignale auszuwerten und aus diesen Daten zu gewinnen, welche die tatsächliche Ametropie des vermessenen Auges mit hoher Zuverlässigkeit repräsentieren.
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Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges vorzuschlagen, welche es ermöglicht, Daten durch Messungen an einem Auge zu gewinnen, welche eine Ametropie des vermessenen Auges mit relativ hoher Zuverlässigkeit repräsentieren.
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Gemäß Ausführungsformen umfasst eine Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges eine Optik und eine Steuerung. Die Optik kann eine Lichtquelle, einen Detektor, eine Mehrzahl von optischen Elementen und wenigstens eine Streulichtblende mit einer Öffnung umfassen. Die Optik kann derart konfiguriert sein, dass ein Beleuchtungsstrahlengang zwischen der Lichtquelle und einer optischen Schnittstelle bereitgestellt ist, um durch die Lichtquelle erzeugtes Beleuchtungslicht aus der optischen Schnittstelle austreten zu lassen, und dass ein Messstrahlengang zwischen der optischen Schnittstelle und dem Detektor bereitgestellt ist, um durch die optische Schnittstelle eintretendes Messlicht dem Detektor zuzuführen. Der Messstrahlengang kann die Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende durchsetzen, wobei ein Durchmesser der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende änderbar ist. Die Vorrichtung kann einen von der Steuerung kontrollierten ersten Aktuator umfassen, um den Durchmesser der Öffnung zu ändern. Ferner kann eine Position der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs änderbar sein. Die Vorrichtung kann dann einen von der Steuerung kontrollierten zweiten Aktuator umfassen, um die Position der Öffnung entlang des Messstrahlengangs zu ändern.
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Optische Elemente im Sinne der vorliegenden Anmeldung sind solche Elemente, mit welchen der Strahlverlauf im Strahlengang beeinflusst werden kann, d.h. einzelne Lichtstrahlen abgelenkt werden können. Optische Elemente umfassen somit beispielsweise Linsen, welche Lichtstrahlen durch Lichtbrechung ablenken, diffraktive optische Elemente, welche Lichtstrahlen durch Lichtbeugung ablenken, und Spiegel, welche Lichtstrahlen durch Lichtreflexion ablenken.
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Um mit dieser Vorrichtung die Ametropie des Auges zu bestimmen, wird dieses Auge relativ zu der optischen Schnittstelle der Vorrichtung derart angeordnet, dass das aus der optischen Schnittstelle austretende Beleuchtungslicht in das Auge eintreten und auf der Retina des Auges einen Fleck beleuchten kann. Das an diesem beleuchteten Fleck auf der Retina gestreute und/oder reflektierte Licht tritt aus dem Auge aus und durch die optische Schnittstelle in die Optik der Vorrichtung ein, welche das durch die optische Schnittstelle eintretende Messlicht über den Messstrahlengang dem Detektor zuführt, so dass der Detektor das Messlicht detektieren kann. Basierend auf dem detektierten Messlicht kann die Steuerung dann damit Ametropie-Daten erzeugen, welche die Ametropie des Auges repräsentieren. Insbesondere können die Ametropie-Daten eine sphärische Fehlsichtigkeit und/oder eine Stärke und eine Orientierung einer astigmatischen Fehlsichtigkeit des Auges repräsentieren.
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Der Detektor kann beispielsweise ein Wellenfrontsensor, wie etwa ein Hartmann-Shack-Sensor sein. Andere Arten von Detektoren sind möglich, wenn es deren Detektionsdaten ermöglichen, auf die Ametropie des an der optischen Schnittstelle angeordneten Auges zu schließen.
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Die Optik kam einen Strahlteiler umfassen, welcher von dem Beleuchtungsstrahlengang und dem Messstrahlengang durchsetzt ist, wobei der Beleuchtungsstrahlengang und der Messstrahlengang zwischen der optischen Schnittstelle und dem Strahlteiler einander teilweise überlagert sind.
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Gemäß beispielhaften Ausführungsformen wird wenigstens eine der Mehrzahl von optischen Elementen von dem Beleuchtungsstrahlengang und dem Messstrahlengang durchsetzt. Gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen wird wenigstens eine der Mehrzahl von optischen Elementen von dem Messstrahlengang und nicht von dem Beleuchtungsstrahlengang durchsetzt.
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Die Vorrichtung umfasst ein oder mehrere Streulichtblenden, von denen eine jede hinsichtlich des Durchmessers der Öffnung der Streulichtblende und/oder hinsichtlich der Position der Öffnung entlang des Messstrahlengangs einstellbar ist. Das bedeutet, dass die wenigstens eine Streulichtblende einen änderbaren Durchmesser aufweisen kann, welcher beispielsweise durch einen durch die Steuerung kontrollierten Aktuator änderbar ist, während ihre Position entlang des Messstrahlengangs festgelegt und nicht durch einen durch die Steuerung kontrollierten Aktuator änderbar ist. Ferner kann die wenigstens eine Streulichtblende einen festgelegten Durchmesser aufweisen, welcher nicht durch einen durch die Steuerung kontrollierten Aktuator änderbar ist, während ihre Position entlang des Messstrahlengangs änderbar ist und beispielsweise durch einen durch die Steuerung kontrollierten Aktuator änderbar ist. Ferner kann die wenigstens eine Streulichtblende sowohl einen änderbaren Durchmesser aufweisen, welcher beispielsweise durch einen durch die Steuerung kontrollierten Aktuator änderbar ist, als auch eine änderbare Position entlang des Messstrahlengangs aufweisen, wobei auch die Position der Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs beispielsweise durch einen durch die Steuerung kontrollierten Aktuator änderbar ist. Die Streulichtblenden dienen dazu, Licht des Messstrahlengangs durch die Öffnung passieren zu lassen, so dass es zu dem Detektor gelangen kann, während wenigstens ein Teil des in der Optik vorhandenen Streulichts durch die Blende absorbiert wird, so dass es nicht zu dem Detektor gelangen kann. Im Unterschied zu dem Licht des Messstrahlengangs, welches von der Retina des zu vermessenden Auges ausgeht und die Information über die Ametropie des Auges trägt, enthält das Streulicht derartige Informationen nicht und führt, wenn es zu dem Detektor gelangt, dazu, dass die in dem Licht des Messstrahlengangs enthaltene Information über die Ametropie des Auges schwieriger detektierbar und auswertbar wird.
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Der Verlauf von Lichtstrahlen im Messstrahlengang und die Größe des Strahlquerschnitts des von der Retina des Auges ausgehenden Messlichts entlang des Messstrahlengangs hängt stark von der Ametropie des zu vermessenden Auges ab. Beispielsweise wird das von der Retina des Auges ausgehende Messlicht beim emmetropen, d. h. normalsichtigen, Auge durch das Auge zu einem parallelen Messlichtstrahl geformt, der in die Optik der Vorrichtung eintritt und durch die optischen Elemente der Optik umgeformt wird. Beim myopen, d.h. kurzsichtigen, Auge, wird das von der Retina ausgehende Messlicht durch das Auge zu einem konvergenten Stahl geformt, welcher ebenfalls in die Optik eintritt und durch diese umgeformt wird. Es ist allerdings ersichtlich, dass die durch ein myopes Auge erzeugten Messlichtstrahlen an gegebenen Positionen entlang des Messlichtstrahlengangs andere Strahlquerschnitte aufweisen als der durch das emmetrope Auge erzeugte Messlichtstrahl.
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Die optischen Elemente der Optik, wie beispielsweise Linsen der Optik, stellen durch ihre Fassungen natürliche Blenden bereit, die das Messlicht begrenzen, welches zu dem Detektor gelangen kann. Aufgrund der je nach zu vermessendem Auge unterschiedlichen Konvergenz bzw. Divergenz des in die Optik eintretenden Messlichtstrahls ist es möglich, dass bei einem gegebenen optischen Element der Optik die Fassung des optischen Elements bei bestimmten Ametropien des Auges als Blende wirkt, indem sie Licht aus dem Messstrahlengang absorbiert, oder nicht als Blende wirkt, da der Strahlquerschnitt des Messlichtstrahls an der Position des optischen Elements kleiner ist als der wirksame optische Querschnitt des optischen Elements selbst.
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Die Ausführung der wenigstens einen Streulichtblende derart, dass der Durchmesser ihrer Öffnung einstellbar ist, erlaubt es bei einer gegebenen Positionen der Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs, den Durchmesser der Öffnung so groß einzustellen, dass im Wesentlichen kein Messlicht durch die Streulichtblende absorbiert wird und das Messlicht mit größtmöglicher Intensität zum Detektor gelangt, wobei der Durchmesser der Öffnung so klein wie möglich eingestellt wird, um dies zu erreichen. Dann ist die Streulichtblende wirksam, um Streulicht aus dem Strahlengang zu entfernen, ohne das Messlicht selbst zu beeinträchtigen. Da der Querschnitt des Messlichtstrahls an dem gegebenen Ort der Streulichtblende je nach Ametropie des zu vermessenden Auges unterschiedlich ist, kann die Streulichtblende an die Ametropie des zu vermessenden Auges durch Ändern des Durchmessers der Öffnung der Streulichtblende angepasst werden, und zwar jeweils so, dass der Durchmesser der Öffnung möglichst klein gewählt wird, um möglichst viel Streulicht zu absorbieren, und so groß gewählt wird, um möglichst viel Messlicht durch die Öffnung durchtreten zu lassen. Auf diese Weise ist es möglich, für eine Vielzahl von Ametropien der zu vermessenden Augen eine wirksame Unterdrückung von Streulicht zu erreichen, welches zum Detektor gelangt.
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Die Ausführung der wenigstens einen Streulichtblende derart, dass die Position ihrer Öffnung entlang des Messstrahlengangs einstellbar ist, führt, bei einem gegebenen Durchmesser der Öffnung dazu, dass die Position der Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs bei einer gegebenen Ametropie des zu vermessenden Auges derart einstellbar ist, dass der Strahlquerschnitt des Messlichtstrahls an der Position der Öffnung der Streulichtblende einen Durchmesser aufweist, welcher so groß oder lediglich etwas kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung der Streulichtblende. Dann kann ein großer Teil des Messlichts die Streulichtblende hin zu dem Detektor durchsetzen, während ein möglichst großer Teil von Streulicht durch die Streulichtblende absorbiert wird, um nicht zum Detektor zu gelangen. Da der Messlichtstrahl je nach Ametropie des zu vermessenden Auges innerhalb der Optik konvergent oder divergent verläuft, kann durch Ändern der Position der Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs eine Position eingestellt werden, so dass die vorangehend erläuterte Bedingung erfüllt ist.
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Die Ausführung der wenigstens einen Streulichtblende derart, dass sowohl der Durchmesser ihrer Öffnung einstellbar ist und ihre Positionen entlang des Messstrahlengangs einstellbar ist, führt dazu, dass die Streulichtblende bei einer gegebenen Ametropie des zu vermessenden Auges an eine Position entlang des Messstrahlengangs bewegt werden kann, wo der Querschnitt des Messlichtstrahls einen besonders kleinen Durchmesser aufweist. Ist die Streulichtblende an einer derartigen Position angeordnet, kann der Durchmesser ihrer Öffnung soweit reduziert werden, dass er dem geringen Durchmesser des Strahlquerschnitts an dieser Position im Wesentlichen entspricht. Dann ist es möglich, dass ein sehr großer Teil des Streulichts durch die Streulichtblende absorbiert wird, während im Wesentlichen der größtmögliche Anteil an Messlicht die Öffnung der Streulichtblende hin zu dem Detektor durchsetzen kann.
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Der Bereich an Positionen entlang des Messstrahlengangs, an denen eine gegebene Streulichtblende durch Ändern von deren Position angeordnet werden kann, kann in manchen Fällen beschränkt sein. Beispielsweise stellen fest angeordnete Komponenten der Optik derartige Beschränkungen bereit. Beispielsweise kann eine Streulichtblende zwischen zwei im Messstrahlengang fest angeordneten optischen Elementen, wie beispielsweise zwei Linsen, verschoben werden. Wenn bei einer bestimmten Ametropie des zu vermessenden Auges der Durchmesser des Strahlquerschnitts des Messlichtstrahls in diesem Bereich überall vergleichsweise groß ist, ist eine wirksame Unterdrückung von Streulicht mit dieser Streulichtblende alleine schwer möglich. Deshalb sind in manchen Ausführungsformen zwei, drei oder mehr Streulichtblenden vorgesehen, deren Durchmesser der Öffnungen und/oder deren Positionen der Öffnungen entlang des Messstrahlengangs einstellbar sind. In dem genannten Fall, in dem mit einer Streulichtblende, welche wahlweise an einer Position innerhalb eines vorbestimmten Bereichs entlang des Messstrahlengangs anordenbar ist, eine wirksame Unterdrückung von Streulicht nicht erreicht werden kann, ist es wahrscheinlich, dass eine andere der weiteren Streulichtblenden eine wirksame Unterdrückung von Streulicht erreichen kann.
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Der Durchmesser der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende und/oder die Position der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs, welche einzustellen sind, um eine wesentliche Unterdrückung von Streulicht am Detektor zu erreichen, kann durch die Steuerung auf verschiedene Weisen bestimmt werden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Steuerung dazu konfiguriert, aus von dem Detektor bereitgestellten Lichtintensitätsdaten einen Anteil an Streulicht in dem auf dem Detektor treffenden Licht zu ermitteln und den ersten und/oder den zweiten Aktuator basierend auf dem ermittelten Anteil an Streulicht anzusteuern. Die Ansteuerung kann beispielsweise derart erfolgen, dass der erste und/oder der zweiter Aktuator versuchsweise in eine insbesondere zufällig gewählte Richtung betätigt werden und diese Richtung der Betätigung solange beibehalten wird, wie sich eine Verringerung des Anteils an Streulicht in dem auf den Detektor treffenden Licht ergibt. Ist dann eine weitere Reduzierung des auf den Detektor treffenden Streulichts nicht mehr möglich, kann ein weiterer Aktuator auf gleiche Weise betätigt, um iterativ eine deutliche Verringerung des auf den Detektor treffenden Streulichts zu erreichen.
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Gemäß weiteren beispielhaften Ausführungsformen ist die Steuerung dazu konfiguriert, den ersten und/oder den zweiten Aktuator basierend auf Ametropie-Daten anzusteuern. Die Ametropie-Daten repräsentieren eine gemessene oder angenommene Ametropie des zu vermessenden Auges. Insbesondere können die Ametropie-Daten eine sphärische Fehlsichtigkeit und/oder eine Stärke und eine Orientierung einer astigmatischen Fehlsichtigkeit des zu vermessenden Auges repräsentieren. Gemäß beispielhaften Ausführungsformen werden diese Ametropie-Daten aus von dem Detektor detektierten Lichtintensitätsdaten ermittelt. Gemäß anderer beispielhafter Ausführungsformen werden die Ametropie-Daten der Steuerung über eine Datenschnittstelle von außen zugeführt. Beispielsweise kann bereits vor der Messung der Ametropie des Auges durch die Vorrichtung ein Schätzwert für die Ametropie des zu vermessenden Auges bekannt sein, und Ametropie-Daten, die diesen Schätzwert repräsentieren, können dazu verwendet werden, den Durchmesser und/oder die Position entlang des Messstrahlengangs der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende einzustellen, so dass die Messung bereits mit wirkungsvoller Unterdrückung von Streulicht begonnen werden kann.
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Gemäß beispielhaften Ausführungsformen umfasst die Vorrichtung einen Speicher oder die Steuerung ist dazu konfiguriert, über eine Schnittstelle auf einen Speicher zuzugreifen, welcher Einstell-Daten enthält, die es der Steuerung ermöglichen, basierend auf den Einstell-Daten und den Ametropie-Daten einen Soll-Durchmesser und/oder eine Soll-Position der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende zu bestimmen und den ersten bzw. zweiten Aktuator derart anzusteuern, dass der Durchmesser der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende dem Soll-Durchmesser entspricht bzw. die Position der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs der Soll-Position entspricht. Beispielsweise können die Einstell-Daten Werte von Soll-Durchmessern und Soll-Positionen in Abhängigkeit von verschiedenen Werten der Ametropiedaten als Tabelle umfassen. Gemäß anderen beispielhaften Ausführungsformen umfassen die Einstelldaten optische Daten der Optik, welche einem -Rechenprogramm bereitgestellt werden können, welches für gegebene Ametropie-Daten den erwarteten Verlauf des Messstrahlengangs und damit Strahlquerschnitte des Messlichtstrahls an verschiedenen Positionen entlang des Messstrahlengangs errechnen kann. Ein derartiges Rechenprogramm wird als Raytracing-Programm bezeichnet. Beispiele für geeignete Raytracing-Programme sind CODE V von Synopsis, Mountain View, Kalifornien, U.S.A. oder ZEMAX von Radiant Vision Systems, Redmond, Washington, U.S.A. Basierend auf den durch ein derartiges Rechenprogramm errechneten Durchmessern des Strahlquerschnitts des Messlichtstrahls an verschiedenen Positionen entlang des Messlichtstrahlengangs ist es dann möglich, geeignete Soll-Durchmesser und/oder Soll-Positionen der Öffnung der wenigstens einen Streulichtblende zu ermitteln, die eine wirksame Unterdrückung von Streulicht erwarten lassen.
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Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges gemäß einer Ausführungsform;
- 2 eine Detaildarstellung zur Erläuterung eines Beleuchtungsstrahlengangs einer der Vorrichtung der 1 ähnlichen Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges gemäß einer weiteren Ausführungsform;
- 3A bis 3D Detaildarstellungen der Vorrichtung der 2 zur Erläuterung von entstehendem Streulicht;
- 4A bis 4E Detaildarstellungen der Vorrichtung der 2 und 3 zur Erläuterung von Streulichtblenden in einem Messstrahlengang; und
- 5A bis 5G Detaildarstellungen zur Erläuterung von Streulichtblenden in einem Messstrahlengang einer den Vorrichtungen der 1 bis 4 ähnlichen Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges gemäß einer weiteren Ausführungsform.
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1 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges 3. Das Auge 3 umfasst eine Cornea 5, eine Iris 7, eine natürliche Augenlinse 9 und eine Retina 11. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Optik 13, welche eine Lichtquelle 15, einen Detektor 17, mehrere Linsen 19 und 21 und zwei Streulichtblenden 61 und 63 umfasst. Die Optik 13 stellt einen Beleuchtungsstrahlengang 28 zwischen der Lichtquelle 15 und dem Auge 3 und einen Messstrahlengang 30 zwischen dem Auge 3 und dem Detektor 17 bereit. Das Auge 3 ist nicht Teil der Vorrichtung und kann beispielsweise aus den Strahlengängen entfernt werden oder durch ein anderes Auge ersetzt werden. Allerdings weist die Optik eine optische Schnittstelle 29 auf, welche von dem Beleuchtungsstrahlengang 28 und dem Messstrahlengang 30 durchsetzt wird. Um eine Messung an einem Auge 3 vorzunehmen, muss dieses relativ zu der optischen Schnittstelle 29 so positioniert werden, dass das Auge 3 Teil des Beleuchtungsstrahlengangs 28 und des Messstrahlengangs 30 wird.
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Die Linsen 19 und 21 sind lediglich Beispiele für optische Elemente, welche den Strahlverlauf beeinflussen und einzelne Lichtstrahlen eines Strahlenbündels ablenken. Andere Beispiele für optische Elemente sind diffraktive optische Elemente und Spiegel, welche anstatt der Linsen oder zusätzlich zu den Linsen in der Optik 13 eingesetzt werden können. Die Optik 13 mit den zwei Linsen 19 und 21 ist ebenfalls in dem Sinne beispielhaft, dass in anderen Ausführungsformen eine größere Zahl von optischen Elementen eingesetzt werden kann. Ferner wird in dem dargestellten Beispiel eine Linse sowohl vom Beleuchtungsstrahlengang als auch vom Messstrahlengang durchsetzt, während eine andere Linse nur vom Messstrahlengang durchsetzt wird. In anderen Ausführungsformen kann es auch möglich sein, dass optische Elemente, welche sowohl vom Beleuchtungsstrahlengang als auch vom Messstrahlengang durchsetzt werden, nicht vorgesehen sind. Dies ist beispielsweise dann möglich, wenn der Beleuchtungsstrahlengang und der Messstrahlengang die optische Schnittstelle nebeneinander und nicht überlappend durchsetzen oder im Strahlengang zwischen dem Strahlteiler und dem Auge keine optischen Elemente angeordnet sind. Dann bilden das Auge und insbesondere dessen Cornea die einzigen Quellen für Streulicht.
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Der Beleuchtungsstrahlengang 28 erstreckt sich zwischen der Lichtquelle 15 und der optischen Schnittstelle 29 und enthält einen Strahlteiler 31 und die Linse 21. Von der Lichtquelle 15 emittiertes Licht bildet einen Beleuchtungslichtstrahl 33, welcher an dem Strahlteiler 31 reflektiert wird, die Linse 21 durchsetzt und über die optische Schnittstelle 29 aus der Optik 13 und damit aus der Vorrichtung 1 austritt. Ist das Auge 3 korrekt relativ zu der optischen Schnittstelle 29 positioniert, so durchsetzt der Beleuchtungslichtstrahl 33 die Cornea 5 und die Augenlinse 9 des Auges 3 und beleuchtet auf der Retina 11 einen kleinen Fleck 35. Ein Teil des Beleuchtungslichts wird an der Retina 11 des Auges 3 gestreut oder reflektiert, so dass es von dem Fleck 35 ausgehend die natürliche Augenlinse 9 und die Iris 7 durchsetzt und über die Hornhaut 5 aus dem Auge austritt und dabei einen Messlichtstrahl 37 formt, der über die optische Schnittstelle 29 in die Optik 13 eintritt. Dort durchsetzt der Messlichtstrahl 37 entlang des Messstrahlengangs 30 die Linse 21, den Strahlteiler 31, eine Öffnung 26 der Streulichtblende 63, eine Öffnung 24 der Streulichtblende 61, und die Linse 19, um schließlich in den Detektor 17 einzutreten. Der Detektor 17 detektiert Lichtintensitäten des Messlichtstrahls 37 und erzeugt den Lichtintensitäten entsprechende Lichtintensitätsdaten. Die Lichtintensitätsdaten werden von dem Detektor 17 an eine Steuerung 41 übertragen, welche die Lichtintensitätsdaten auswertet. Diese Auswertung beinhaltet die Bestimmung von Ametropie-Daten, welche die Ametropie des Auges 3 repräsentieren. Die Ametropie-Daten können von der Steuerung 41 beispielsweise über eine Datenschnittstelle 43 ausgegeben werden oder an einem Bildschirm 45 dargestellt werden.
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Da der Messlichtstrahl
37 durch die optischen Komponenten des Auges
3 erzeugt wird, enthält der Messlichtstrahl
37 Information über die Ametropie des Auges
3. Der Detektor
17 ist dazu geeignet, Lichtintensitäten des Messlichtstrahls derart zu detektieren, dass aus den gewonnenen Intensitätsdaten durch die Steuerung
41 die Ametropie-Daten, welche die Ametropie des Auges
3 repräsentieren, ermittelt werden können. Hierzu kann der Detektor einen Wellenfrontsensor, wie beispielsweise einen Hartmann-Shack-Sensor, umfassen. Der Detektor
17 kann hierzu ebenfalls eine Art von Sensor umfassen, wie er in
DE 10 2013 021 974 B3 beschrieben ist. Der Detektor kann ferner eine Art Sensor umfassen, welcher als Talbot-Moiree-Sensor bezeichnet wird und beispielsweise in
US 6 736 510 B1 beschrieben ist. Ferner kann der Detektor eine Art Sensor umfassen, welcher als digitales Wellenfront-Aberrometer ausgebildet ist, wie es in dem Artikel Gael Launay, „Digitale Wellenfrontmessungen in der ophthalmologischen Aberrometrie“, BioPhotonik 2009, beschrieben ist. Auch andere Arten von Sensoren sind zur Realisierung des Detektors
17 denkbar.
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Die anhand der 1 erläuterte Optik 13 umfasst zwei Linsen 19 und 21, wobei die Linse 21 sowohl von dem Beleuchtungsstrahlengang 25 als auch von dem Messstrahlengang 27 durchsetzt wird, während die Linse 19 lediglich von dem Messstrahlengang 27 durchsetzt wird. Es ist jedoch möglich, dass zusätzlich weitere Linsen in dem Messstrahlengang 27 und/oder dem Beleuchtungsstrahlengang 25 angeordnet sind. Insbesondere kann auch der Detektor 17 eine oder mehrere Linsen umfassen, welche von dem Messlichtstrahl 37 durchsetzt werden. Ferner kann eine jede der Linsen der Optik 13 ein oder mehrere Linsenelemente umfassen. In der Darstellung der 1 ist jede der Linsen 19 und 21 als eine Linse dargestellt, welche zwei zusammengekittete Linsenelemente umfasst. Eine größere Zahl von zusammengekitteten Linsenelementen pro Linse ist möglich. Die Linsen 19 und 21 und der Detektor 17 der anhand der 1 erläuterten Optik 13 sind relativ zu den übrigen Komponenten der Optik 13 fest angeordnet. Es ist jedoch möglich, dass eine oder mehrere der der Linsen oder Komponenten des Detektors entlang des Messstrahlengangs verlagerbar sind, um die Optik an bestimmte Gegebenheiten, wie beispielsweise die tatsächliche Ametropie des vermessenen Auges anzupassen.
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In der in 1 schematisch dargestellten Optik 13 wird der Beleuchtungslichtstrahl 33 an dem Strahlteiler 31 reflektiert, während der Messlichtstrahl 37 den Strahlteiler durchsetzt. Es ist jedoch auch möglich, die Optik 13 so auszubilden, dass der Beleuchtungslichtstrahl 33 einen Strahlteiler durchsetzt, während der Messlichtstrahl 37 an dem Strahlteiler reflektiert wird. Durch die Verwendung des Strahlteilers 31 werden der Beleuchtungsstrahlengang 28 und der Messstrahlengang 30 in dem Bereich zwischen der optischen Schnittstelle 29 und dem Strahlteiler 31 einander überlagert, so dass diese einander überlagert aus der optischen Schnittstelle 29 austreten bzw. in diese eintreten. Es ist jedoch ebenfalls möglich, eine ähnliche Überlagerung nicht physikalisch durch einen Strahlteiler sondern lediglich geometrisch über einen kleinen Spiegel zu erreichen, an welchem der Beleuchtungslichtstrahl 33 reflektiert wird. Ferner ist es möglich, dass der Beleuchtungslichtstrahl 33 und der Messlichtstrahl 37 die optische Schnittstelle 29 nebeneinander und einander im Wesentlichen nicht überlappend durchsetzen.
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Die Lichtquelle 15 kann durch jegliche geeignete Lichtquelle gebildet sein und beispielsweise eine Leuchtdiode, eine Glühlampe oder einen Laser umfassen. Sie kann auch durch ein Austrittsende eines Lichtleiters gebildet sein, in welchen Licht an dem dem Austrittsende gegenüberliegenden Ende eingespeist wird. Die Lichtquelle 15 kann ferner ein oder mehrere Linsen oder andere optische Elemente umfassen, um den Beleuchtungslichtstrahl 33 zu formen.
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2 ist eine schematische Darstellung eines Teils einer Optik 13a einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges 3a, welche der Vorrichtung der 1 ähnlich ist. Die 2 dient zur Erläuterung eines Beleuchtungsstrahlengangs 28a. Eine Lichtquelle 15a umfasst ein Ende eines Lichtleiters 47, aus welchem ein Beleuchtungslichtstrahl 33a austritt und eine Blende 49 mit einer Öffnung durchsetzt, welche den Querschnitt des Messlichtstrahls 33a definiert. Der Beleuchtungslichtstrahl 33a wird an einem Strahlteiler 31a reflektiert, durchsetzt eine Linse 21a und ein dünnes Quarzfenster 52 und tritt über ein Fenster 51 aus der Optik 13a hin zu dem Auge 3a aus. Der Beleuchtungslichtstrahl 33a durchsetzt die optischen Komponenten des Auges 3a und beleuchtet auf dessen Retina 11a einen Fleck 35a. Das dünne Quarzfenster 52 kann beispielsweise als λ/4-Plättchen sein. Dies ist dann vorteilhaft, wenn der Strahlteiler 31a als polarisierender Strahlteiler ausgebildet ist und die Orientierung des λ/4-Plättchens auf den polarisierenden Strahlteiler abgestimmt ist. Dann kann der Anteil des an dem Fleck 35a auf der Retina 11a reflektierten und zum Detektor gelangenden Lichts relativ zu dem Streulicht erhöht werden. Das dünne Quarzfenster 52 kann allerdings auch keine polarisierenden Eigenschaften aufweisen und Licht teilweise transmittieren und reflektieren.
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Das Licht des Beleuchtungslichtstrahls 33a durchsetzt auf dessen Weg zu der Retina 11a des Auges 3a verschiedene optisch wirksame Grenzflächen und wird an diesen teilweise reflektiert oder gestreut. Dieses reflektierte oder gestreute Licht des Beleuchtungslichtstrahls 33a ist wiederum wenigstens teilweise einem Messstrahlengang der Optik 13a überlagert und kann zum Detektor gelangen, ohne Information über die Ametropie des zu vermessenden Auges zu enthalten. Dieses die Detektion des interessierenden Messlichts störende Licht wird im Allgemeinen als Streulicht bezeichnet, auch wenn es durch eine Reflexion an optischen Komponenten entsteht.
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Die 3A bis 3D sind Detaildarstellungen der Optik 13a der 2 und dienen zur Erläuterung von Ursachen von Streulicht in der Optik 13a. Hierbei sind in einer jeden der 3A bis 3D jeweils exemplarische Strahlen von Streulicht dargestellt, welche durch Reflexion an einer einzigen optischen Grenzfläche entstehen. Es sind lediglich solche Strahlen von Streulicht dargestellt, welche schließlich den Detektor der Optik 13a (nicht dargestellt) erreichen können. Ferner sind Strahlen des Beleuchtungslichtstrahls 33a nur teilweise dargestellt, und zwar ausgehend von der Blende 49 nur bis zu der optischen Grenzfläche, deren Streulicht in der jeweiligen Figur dargestellt ist.
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3A zeigt Streulicht, welches durch Reflexion des Beleuchtungslichts an der Cornea des Auges 3 entsteht. Die Oberfläche der Cornea bildet aufgrund des Unterschiedes zwischen den Brechungsindizes von Luft und Cornea eine optische Grenzfläche, an welcher das Beleuchtungslicht reflektiert wird. Typischerweise werden 2 % bis 4 % des auf die Cornea treffenden Beleuchtungslichts von dieser reflektiert, und ein Teil dieses Lichts kann, wie in 3A dargestellt ist, als störendes Streulicht zum Detektor gelangen.
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3B zeigt Streulicht, welches durch Reflexion des Beleuchtungslichts an einer Oberfläche 53 der Linse 21a entsteht und zum Detektor gelangen kann. Auch wenn die Oberfläche 53 der Linse 21a durch beispielsweise das Aufbringen von geeigneten dielektrischen Schichten entspiegelt ist, werden dennoch beispielsweise 0,1 % bis 1 % des die Oberfläche 53 der Linse 21a durchsetzenden Beleuchtungslichts an dieser Oberfläche reflektiert und bilden die Messung störendes Streulicht.
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3C zeigt Streulicht, welches durch Beleuchtungslicht erzeugt wird, welches an einer inneren Grenzfläche 55 zwischen zwei Linsenelementen 56 und 57 der Linse 21a erzeugt wird und zum Detektor gelangen kann. Typischerweise werden 0,1 % bis 1 % des die Grenzflächen 55 durchsetzenden Beleuchtungslichts an dieser Grenzfläche reflektiert.
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3D zeigt Streulicht, welches durch Beleuchtungslicht erzeugt wird, welches an einer Oberfläche 57 der Linse 21a reflektiert wird und zum Detektor gelangen kann. Selbst bei einer entspiegelten Oberfläche 57 können beispielsweise 0,1 % bis 1 % des Beleuchtungslichts an dieser Oberfläche reflektiert werden.
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Die 4A bis 4E dienen der Erläuterung des Messstrahlengangs der in den 2 und 3 erläuterten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges 1a. In den 4A bis 4E sind wiederum exemplarisch nur solche Strahlen dargestellt, welche auch den nicht dargestellten Detektor erreichen. Je nach Ametropie des vermessenen Auges tritt das Messlicht mit unterschiedlicher Konvergenz aus dem Auge aus und in die Optik 13a ein. Die 4A bis 4E unterscheiden sich hinsichtlich der Ametropie des vermessenen Auges. 4A zeigt den Messlichtstrahl für ein myopes Auge mit -7D, 4B zeigt den Messlichtstrahl für ein emmetropes Auge (0D), 4C zeigt den Messstrahlengang für ein hyperopes Auge mit +5D, 4D zeigt den Messstrahlengang für ein hyperopes Auge mit +10D und 4E zeigt den Messstrahlengang für ein hyperopes Auge mit +25D. Der Messlichtstrahl 37a durchsetzt in jeder der 4A bis 4E das Eintrittsfenster 51, die Linse 21a, den Strahlteiler 31a und zwei Linsen 19a' und 19a", bevor das Messlicht detektiert wird.
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Aus einem Vergleich der 4A bis 4E ist sichtlich, dass der Querschnitt des Messlichtstrahls 37a an gegebenen Positionen entlang des Messstrahlengangs je nach Ametropie des vermessenen Auges stark unterschiedlich ist. Beispielsweise ist der Durchmesser des Strahlquerschnitts des Messlichtstrahls 37a unmittelbar vor der Linse 21a für das myope Auge relativ klein, während er für hyperope Augen an dieser Stelle relativ groß ist. Ferner ist für emmetrope und hyperope Augen zwischen den Linsen 19a' und 19a" ein Cross-over mit besonders kleinem Strahlquerschnitt gebildet, während dies für das myope Auge nicht der Fall ist.
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Nachfolgend wird auf die in 1 Bezug genommen, um die Realisierung von Streulichtblenden in dem Messstrahlengang 27 zu erläutern. Die dargestellte Optik 13 weist eine erste Blendenanordnung 61 und eine zweite Blendenanordnung 63 auf. Jede der Blendenanordnungen umfasst eine Halterung, welche eine lichtabsorbierende plattenförmige Struktur relativ zu dem Messestrahlengang 27 derart haltert, dass die Öffnung 24 in der plattenförmigen lichtabsorbieren Struktur der Blendenanordnung 61 und die Öffnung 26 in der plattenförmigen lichtabsorbieren Struktur der Blendenanordnung 63 bezüglich des Messstrahlengangs 27 ausreichend zentriert sind, so dass der Messlichtstrahl 37 die Öffnungen 24 und 26 durchsetzen kann, während Streulicht durch die plattenartigen lichtabsorbierenden Strukturen weitgehend abgefangen wird.
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Jede der Blendenanordnungen 61 und 63 ist in Richtung des Messstrahlengangs verschiebbar angeordnet, wie dies durch Doppelpfeile 65 in 1 angedeutet ist. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner für jede Blendenanordnung 61, 63 einen Aktuator 69, der von der Steuerung 41 kontrolliert wird, um die Position der jeweiligen Blendenanordnung 61, 63 und insbesondere die Position der Öffnung 24, 26 der Blendenanordnung 61, 63 in Richtung des Messstrahlenganges 27 einzustellen.
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Ferner ist ein Durchmesser der Öffnung 24, 26 in den plattenförmigen lichtabsorbierenden Strukturen der Blendenanordnungen 61 und 63 einstellbar, wie dies in 1 durch Doppelpfeile 66 repräsentiert ist. Die Vorrichtung 1 umfasst für jede Blendenanordnung 61, 63 einen Aktuator 67, welcher von der Steuerung 41 kontrolliert wird, um den Durchmesser der jeweiligen Öffnung 24 bzw. 26 einzustellen. Die Blendenanordnungen 61, 63 können beispielsweise Irisblenden umfassen, welche eine Mehrzahl in Umfangsrichtung um ein Zentrum angeordnete sichelförmige Elemente aufweisen, welche die plattenartige lichtabsorbierende Struktur bilden und die Öffnung 24, 26 definieren. Die sichelförmigen Elemente sind durch den Aktuator 67 verlagerbar, um den Durchmesser der Öffnung einzustellen.
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Die anhand der 1 erläuterten Blendenanordnungen 61 und 63 weisen jeweils eine Öffnung 24, 26 auf, deren Position entlang des Messstrahlengangs 27 einstellbar ist und deren Durchmesser der Öffnung 24, 26 einstellbar ist. Diese Blendenanordnungen 61 und 63 stellen somit zwei Funktionalitäten bereit, nämlich zum einen die per Aktuator 69 einstellbare Position entlang des Messstrahlengangs 27 und zum anderen den per Aktuator 67 einstellbaren Durchmesser der Öffnung 24, 26. Es ist jedoch auch möglich, dass eine oder mehrere der Streulichtblenden lediglich eine dieser beiden Funktionalitäten bereitstellen. Somit kann eine oder mehrere der Streulichtblenden eine Position entlang des Messstrahlengangs aufweisen, welche über einen Aktuator 69 einstellbar ist, während der Durchmesser der Öffnung nicht änderbar ist, oder es kann der Durchmesser der Öffnung der Streulichtblende änderbar sein, während deren Positionen entlang des Messstrahlengangs nicht änderbar ist.
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Die Unterdrückung von Streulicht mit Hilfe von Streulichtblenden wird nachfolgend anhand der 4A bis 4E erläutert. Die Optik 13a der in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1a zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges umfasst vier Streulichtblendenanordnungen 61a, 62, 63a und 64, welche jeweils eine plattenförmige Licht absorbierende Struktur mit einer Öffnung 24a, 25, 26a und 27 aufweisen. Die Durchmesser der Öffnungen 24a, 25, 26a und 27 sind jeweils durch einen in den 4A bis 4E nicht dargestellten Aktuator einstellbar, welcher von einer Steuerung der Vorrichtung 1a kontrolliert wird. Die Positionen der Öffnungen 24a, 25, 26a und 27 entlang des Messstrahlengangs sind allerdings fest. Die Durchmesser der Öffnungen 24a, 25, 26a und 27 werden von der Steuerung in Abhängigkeit von der gemessenen Ametropie des Auges jeweils so eingestellt, dass die von dem Auge ausgehenden und den Detektor erreichenden Strahlen des Messlichts die Öffnungen 24a, 25, 26a und 27 sämtlich durchsetzen können, wobei ein jeder der Durchmesser der Öffnungen möglichst klein gewählt wird, um dieses Ziel zu erreichen. Dann wird ein möglichst großer Anteil des Streulichts durch die plattenförmigen Licht absorbierenden Strukturen absorbiert und kann deshalb den Detektor nicht erreichen. Aus einem Vergleich der 3A und 4A ist ersichtlich, dass die Blendenanordnung 61a besonders wirksam ist, um durch Reflexion an der Cornea erzeugtes Streulicht beim myopen Auge zu absorbieren. Durch einen Vergleich der 3A und 4E ist ersichtlich, dass diese Blendenanordnung 61a das an der Cornea reflektierte Streulicht beim hyperopen Auge nicht wesentlich reduzieren kann, da die Öffnung 24a der Blendenanordnung 61a beim hyperopen Auge auf einen großen Durchmesser einzustellen ist, um das gesamte Messlicht hin zum Detektor passieren zu lassen. Allerdings kann im Fall des hyperopen Auges (vgl. 4E) der Durchmesser der Öffnung 27 der Blendenanordnung 64 besonders klein eingestellt werden, um möglichst viel Streulicht zu absorbieren und gleichzeitig das gesamte Messlicht hindurchtreten zu lassen, da der Messstrahlengang für das hyperope Auge in der Nähe der Position der Öffnung 27 der Blendenanordnung 64 einen Cross-over aufweist Ein derartiger Cross-over wird zwischen den Linsen 19a' und 19a" auch beim emmetropen Auge (vgl. 4B) gebildet. Je nach Stärke der Hyperopie ist der Cross-over an verschiedenen Positionen zwischen der Linse 19a' und der Linse 19a" gebildet Durch den Einsatz von drei Öffnungen 25, 26a und 27 der Blendenstrukturen 62, 63a und 64, deren Durchmesser jeweils einstellbar ist, ist es jedoch möglich, für jeden Wert der Hyperopie wenigstens den Durchmesser einer der Öffnungen 25, 26a und 27 sehr klein einstellen zu können, um einen möglichst großen Anteil des Streulichts zu absorbieren.
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Die Durchmesser der Öffnungen 24a, 25, 26a und 27 können durch die Steuerung in Abhängigkeit von der gemessenen Ametropie des gerade vermessenden Auges eingestellt werden. Hierzu kann die Steuerung einen Speicher umfassen oder auf einen Speicher Zugriff haben, in welchem für eine Vielzahl von Werten von Ametropien die Durchmesser der Öffnungen der Streulichtblenden abgespeichert sind, welche zu einer bestmöglichen Unterdrückung von Streulicht führen. Diese optimalen Durchmesser der Öffnungen können vorab durch Berechnung oder experimentell bestimmt worden sei. Es ist jedoch auch möglich, dass die Steuerung ein Rechenprogramm ausführt, welches Strahlverläufe des Messlichtstrahls durch die Optik in Abhängigkeit von der gemessenen Ametropie des vermessenen Auges berechnet. Die Steuerung kann dann die Durchmesser der Öffnungen 24a, 25, 26a und 27 entsprechend den errechneten Durchmessern des Strahlquerschnitts des Messlichtstrahls an den Positionen der jeweiligen Streulichtblenden einstellen.
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Die optischen Daten der anhand der
2 bis
4 erläuterten Optik
13a sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben. Darin sind in der ersten Spalte die in einem optischen Rechenprogramm verwendeten optischen Flächen von S1 bis S26 durchnummeriert. Die zweite Spalte gibt den Krümmungsradius in mm an, bei negativem Wert liegt der Krümmungsmittelpunkt in der Darstellung der Figuren links von der Fläche, bei positivem Wert rechts davon. „INF“ beschreibt eine Planfläche mit einem Krümmungsradius von Unendlich Die dritte Spalte gibt den Abstand der Fläche zur nachfolgenden Fläche entlang der optischen Achse in mm an. Die vierte Spalte gibt das optisch wirksame Material an welches der Fläche und der nachfolgenden Fläche vorgesehen ist. Die Bezeichnungen entsprechen dem Glaskatalog der Firma Schott, Deutschland, wobei ein leerer Eintrag Luft bezeichnet. Die fünfte Spalte gibt den halben optisch wirksamen Durchmesser der Fläche im Strahlengang an. Die Flächen
S8 bis
S10 beschreiben die Linse
21a, die Flächen
S15 bis
S17 beschreiben die Linse
19a', die Flächen
S21 bis
S23 beschreiben die Linse 19a", die Fläche
S11 beschreibt den als dünn angenommenen Strahlteiler
31a, die Fläche
S5 beschreibt die Streulichtblende
24a, die Fläche
S18 beschreibt die Streulichtblende
25, die Fläche
S19 beschreibt die Streulichtblende
26a, die Fläche
S20 beschreibt die Streulichtblende
27,
S13 und
S14 bezeichnen Hilfsflächen, auf denen auch weitere Streulichtblenden angeordnet sein können.
Tabelle 1:
| Fläche | Krümmungsradius | Dicke | Glas | Radius |
| | [mm] | [mm] | | [mm] |
| S1 | --- Blende --- | 128,750000 | | 4,000 |
| S2 | INF | 2,000000 | NBK7 | 26,500 |
| S3 | INF | 29,900000 | | 26,500 |
| S4 | INF | 30,000000 | | |
| S5 | INF | 3,500000 | | |
| S6 | INF | 1,100000 | Quarz | 12,600 |
| S7 | INF | 1,000000 | | 12,600 |
| S8 | 33,018000 | 5,800000 | N-BAF10 | 11,200 |
| S9 | -28,184000 | 1,700000 | N-SF6 | 11,200 |
| S10 | -177,830000 | 19,436025 | | 11,200 |
| S11 | INF | 0,000000 | NBK7 | 17,819 |
| S12 | INF | 9,430000 | | 17,819 |
| S13 | INF | 7,000000 | | |
| S14 | INF | 3,000000 | | |
| S15 | -23,207000 | 1,000000 | N-SSK8 | 6,250 |
| S16 | 19,953000 | 2,200000 | N-SF56 | 6,200 |
| S17 | 77,741000 | 1,000000 | | 6,200 |
| S18 | INF | 18,000000 | | |
| S19 | INF | 24,167474 | | |
| S20 | INF | 1,000000 | | |
| S21 | 49,403000 | 2,300000 | N-SF5 | 6,250 |
| S22 | 17,783000 | 4,000000 | N-BK7 | 6,200 |
| S23 | -25,119000 | 1,000000 | | 6,200 |
| S24 | INF | 13,000000 | | |
| S25 | INF | 1,000000 | | |
| S26 | INF | 0,000000 | | |
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5A bis 5G sind Detaildarstellungen einer Optik 13b einer den Vorrichtungen der 1 bis 4 ähnlichen Vorrichtung 1b zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges. Die 5A bis 5E dienen der Erläuterung eines Messstrahlengangs 30b der Vorrichtung 1b, wobei wiederum exemplarisch nur solche Strahlen dargestellt sind, welche den nicht dargestellten Detektor erreichen.
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In dem Messstrahlengang 27b sind vier Streulichtblenden angeordnet, deren Öffnungen 24b, 25b, 26b und 27b hinsichtlich ihres Durchmessers und ihrer Position entlang des Strahlengangs 27b durch Aktuatoren einstellbar sind. Insbesondere kann die Position der Öffnung 24b entlang des Messstrahlengangs 27b in einem Bereich zwischen einem Eintrittsfenster 51b und einer Linse 21b eingestellt werden. Die Position der Öffnung 25b kann in einem Bereich des Messstrahlengangs 27b zwischen der Linse 21b und einem Strahlteiler 31b eingestellt werden. Die Position der Öffnung 26b kann in einem Bereich des Messstrahlengangs 27b zwischen dem Strahlteiler 31b und einer Linse 19b eingestellt werden. Die Position der Öffnung 27b kann entlang des Messstrahlengangs 27b in einem Bereich zwischen der Linse 19b und einem in den 5A bis 5G nicht dargestellten Detektor eingestellt werden.
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Die 5A bis 5G unterscheiden sich hinsichtlich der Ametropie des vermessenen Auges. Bei einer jeden Ametropie des vermessenen Auges wird eine jede der Öffnungen der Streulichtblenden innerhalb des der Streulichtblende entlang des Messstrahlengangs 27b zur Verfügung stehenden Bereichs an eine solche Position bewegt, an der der Durchmesser des Strahlquerschnitts des Messlichtstrahls 37b am kleinsten ist. Dort wird der Durchmesser der Öffnung möglichst klein eingestellt, um möglichst viel Streulicht aber kein Licht des Messlichtstrahls zu absorbieren.
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Die optischen Daten der anhand der
5 erläuterten Optik
135 sind in der nachfolgenden Tabelle 2 angegeben. Darin sind in der ersten Spalte die in einem optischen Rechenprogramm verwendeten optischen Flächen von S1 bis S18 durchnummeriert, und die weiteren Spalten machen die gleichen Angaben wie die entsprechenden Spalten der vorangehend erläuterten Tabelle 1. Die Flächen
S7 bis
S9 beschreiben die Linse
21b, die Flächen
S14 bis
S16 beschreiben die Linse
19b, die Fläche
S10 beschreibt den als dünn angenommenen Strahlteiler
31b. Die übrigen Flächen bezeichnen Hilfsflächen. Die Streulichtblenden
24b,
25b,
26b und
27b sind entlang der optischen Achse verlagerbar, haben somit keine feste Position und sind entsprechend in der Tabelle 2 nicht angegeben.
Tabelle 2:
| Fl. | Krümmungsradius | Dicke | Glas | Radius |
| | [mm] | [mm] | | [mm] |
| S1 | INF | 128,750000 | | 4,000 |
| S2 | INF | 2,000000 | NBK7 | 26,500 |
| S3 | INF | 29,900000 | | 26,500 |
| S4 | INF | 33,500000 | | |
| S5 | INF | 1,100000 | Quarz | 12,600 |
| S6 | INF | 1,000000 | | 12,600 |
| S7 | 61,748000 | 6,250000 | N-BK7 | 12,700 |
| S8 | -44,348000 | 2,750000 | N-SF5 | 12,700 |
| S9 | -128,640000 | 48,114448 | | 12,700 |
| S10 | INF | 0,000000 | NBK7 | |
| S11 | INF | 48,114448 | | |
| S12 | INF | 0,000000 | | |
| S13 | INF | 57,884050 | | |
| S14 | 74,989000 | 2,300000 | N-SF5 | 6,250 |
| S15 | 26,322000 | 3,000000 | N-BK7 | 6,200 |
| S16 | -37,449000 | 24,537375 | | 6,200 |
| S17 | INF | 0,000000 | | |
| S18 | INF | | | |
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Die vorangehend beschriebene Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges kann ergänzt werden, um weitere Funktionen zu erfüllen. Beispielsweise kann die Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges mit einem Operationsmikroskop integriert sein, wie dies beispielsweise in der
9 der
DE 10 2010 024 606 A1 für eine herkömmliche Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges gezeigt ist. Ferner kann die Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges mit einem Anzeigemodul zu optischen Visualisierung integriert sein, wobei ein Benutzer durch Akkommodation seines Auges Funktionen des Anzeigemoduls steuert Ein Beispiel eines derartigen Anzeigemoduls ist in
DE 10 2011 083 353 A1 beschrieben, wobei das Anzeigemodul dort eine herkömmliche Vorrichtung zur Bestimmung einer Ametropie eines Auges aufweist.
