DE102017117925A1

DE102017117925A1 - Konfokales Refraktometer zur Bestimmung der Refraktion eines Auges eines Patienten

Info

Publication number: DE102017117925A1
Application number: DE102017117925.9A
Authority: DE
Inventors: Christoph Hauger; Christian Beder; Artur Högele; Joachim Steffen; Markus Seesselberg
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2019-02-07

Abstract

Ein konfokales Refraktometer zur Bestimmung der Refraktion eines Auges (12) eines Patienten weist eine Messlichtquelle (14) zur Erzeugung eines Messlichtstrahls (16), ein Messmodul (18), das einen Lichtdetektor (20) zur Messung einer Intensität von Messlicht aufweist, und weiterhin eine von einem Messstrahlengang durchsetzte Optik (22) auf, um den Messlichtstrahl (16) auf die Retina (23) des Auges (12) zu richten und an der Retina (23) rückreflektiertes Messlicht (24) dem Lichtdetektor (20) zuzuführen. Der Messstrahlengang ist insgesamt konfokal. Die Optik (22) weist ein adaptives optisches Modul (AOM) auf, wobei durch Einstellen des adaptiven optischen Moduls (AOM) eine Wellenfront des Messstrahlengangs verändert werden kann, so dass sich die vom Lichtdetektor (20) gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) verändert. Das Messmodul (18) ist dazu ausgelegt, anhand einer Einstellung des adaptiven optischen Moduls (AOM), bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) ein Maximum aufweist, das sphärische Äquivalent (SE) der Ametropie des Auges (12) zu ermitteln. Das adaptive optische Modul (AOM) weist eine adaptive Komponente auf, die dazu ausgelegt ist, durch Einstellen der adaptiven Komponente einen Astigmatismus in der Wellenfront des Messlichtes zu kompensieren, und das Messmodul (18) ist dazu ausgelegt, aus einer Einstellung der adaptiven Komponente, bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) ein Maximum aufweist, den Astigmatismus (C) des Auges und die Achslage (φ) des Astigmatismus zu ermitteln.

Description

Die Erfindung betrifft ein konfokales Refraktometer zur Bestimmung der Refraktion eines Auges eines Patienten, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiges konfokales Refraktometer ist aus US 20015/0109580 A1 bekannt.
Im Stand der Technik sind Geräte zur Bestimmung der Refraktion eines Auges eines Patienten bekannt, mit denen simultan das sphärische Äquivalent der Ametropie, der Astigmatismus und die Achslage des Astigmatismus vermessen werden können. Diese Geräte verfügen über einen Wellenfrontsensor, beispielsweise einen Hartmann-Shack-Sensor, einen Talbot-Moiré-Sensor oder dergleichen. Solche Refraktometer können verschiebbare Linsenelemente beinhalten, um die Krümmung der auf den Wellenfrontsensor auftreffenden Wellenfront so zu verringern, dass auch Augen mit starker Ametropie vermessen werden können.
Ein solches Refraktometer mit Wellenfrontsensor ist aus US 6,550,917 B1 bekannt. Dieses Refraktometer weist verschiebbare Optikkomponenten auf, um je nach Ametropie des Patientenauges die Krümmung der auf den Wellenfrontsensor auftreffenden Wellenfront zu reduzieren. Dabei können auch variable Linsen als adaptive optische Elemente zum Einsatz kommen, die in einer konjugierten Ebene zu Oberflächen des Auges positioniert sein können.
Das aus dem oben genannten Dokument US 2015/0109580 A1 bekannte konfokale Refraktometer weist keinen Wellenfrontsensor auf, was vorteilhaft ist, da Wellenfrontsensoren empfindlich gegenüber Streulicht sind, das beispielsweise an der Cornea, der Augenlinse oder Linsenoberflächen entsteht, und Wellenfrontsensoren außerdem kostspielige optische Komponenten sind.
Ein Nachteil dieses bekannten Refraktometers ist jedoch, dass es lediglich die Messung des sphärischen Äquivalents der Ametropie ermöglicht, nicht aber die Vermessung des Astigmatismus und dessen Achslage. Eine quantitative Bestimmung des Astigmatismus und dessen zugehöriger Achslage ist mit diesem bekannten Refraktometer nicht möglich, auch wenn dort der Einsatz von Zylinderlinsen genannt wird.
Weiterhin sind Vorrichtungen für die optische Kohärenztomografie (OCT) bekannt, mittels der Messungen an einem Auge eines Patienten vorgenommen werden können, um beispielsweise Strukturen der Vorderkammer des Auges oder der Retina des Auges dreidimensional zu vermessen und darzustellen. Eine solche OCT-Vorrichtung umfasst üblicherweise ein Interferometer, das einen Referenzarm und einen Messarm aufweist, der bis zu dem mit OCT zu untersuchenden Bereich des Auges reicht. Eine solche OCT-Vorrichtung ist in dem Artikel von Y. Jian, J. Xu, M. A. Gradowski, S. Bonora, R. J. Zawadzki, M. V. Sarunic: „Wavefront sensorless adaptive optics optical coherence tomography for in vivo retinal imaging in mice", Biomedical Optics Express 2014, Seiten 547 - 559, DOI: 10.1364/BOE.5.00547, beschrieben. Bei dieser OCT-Vorrichtung wird das Faserende eines Lichtleiters auf die Retina eines Säugetier-Auges abgebildet. Das von der Retina gestreute Messlicht durchläuft die Optik ein zweites Mal und wird in das Faserende eingekoppelt, das gleichzeitig eine konfokale Blende darstellt. Die Vorrichtung verfügt über einen adaptiven Spiegel als adaptives optisches Element, mit dem Aberrationen des untersuchten Auges kompensiert werden können. In dem Artikel wird des Weiteren ein Algorithmus beschrieben, wie das adaptive optische Element angesteuert werden kann, so dass das in die Faser zurückgekoppelte Messlicht möglichst hohe Intensität aufweist. Diese OCT-Vorrichtung ist jedoch kein Refraktometer, sondern erfüllt die Aufgabe, ein OCT-Bild der Retina in möglichst hoher Qualität zu erzeugen. Das OCT-Bild hat gemäß dem Artikel nämlich dann eine besonders gute Qualität, wenn die Intensität des in die Faser zurückgekoppelten Lichtes hoch ist. Diese bekannte OCT-Vorrichtung ist zur Verwendung als Refraktometer ungeeignet, und zwar aus folgenden Gründen: Der adaptive Spiegel weist eine sehr geringe Auslenkung von nur 5 µm auf. Dies ist deutlich zu wenig, um einen Astigmatismus der Cornea zu kompensieren und das in die Faser zurückgekoppelte Signal zu maximieren. Um die Signalhöhe dennoch zu maximieren, wird ein Kontaktglas verwendet, das auf das Auge aufgesetzt wird. Somit wird ein möglicherweise vorhandener Astigmatismus kompensiert und ein hochwertiges OCT-Bild erzeugt. Das Kontaktglas verhindert aber eine Messung des Astigmatismus, der insbesondere durch eine Asymmetrie der Cornea hervorgerufen wird. Durch Verwendung eines Kontaktglases ist davon auszugehen, dass auch die mittlere sphärische Brechkraft der Cornea beeinflusst wird. Somit kann auch das sphärische Äquivalent der Ametropie mit diesem Aufbau nicht vermessen werden. Die Verwendung eines Kontaktglases stellt einen erheblichen Eingriff dar und ist für den Patienten unangenehm, so dass die Verwendung eines Kontaktglases nach Möglichkeit vermieden werden sollte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein konfokales Refraktometer der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass mit geringem konstruktiven Aufwand auch ein Astigmatismus und dessen Achslage am Patientenauge bestimmt werden kann.
Hinsichtlich des eingangs genannten konfokalen Refraktometers wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße konfokale Refraktometer erlaubt nicht nur die Vermessung der Ametropie, sondern auch eines Astigmatismus sowie dessen Achslage für ein untersuchtes Patientenauge. Eine Maßzahl für die Ametropie ist das sphärische Äquivalent SE. Sowohl das sphärische Äquivalent SE als auch der Astigmatismus C werden üblicherweise in Dioptrien (D) angegeben. Üblicherweise werden Augen mit sphärischem Äquivalent SE < 0D als kurzsichtig oder myop bezeichnet, während Augen mit SE > 0D als fernsichtig oder hyperop bezeichnet werden. Patientenaugen mit SE ≈ 0D werden als sphärisch rechtsichtig oder emmetrop bezeichnet. Der Astigmatismus C gibt die Differenz der Brechkräfte des Auges in zwei zueinander senkrecht stehenden Hauptschnitten an. Die Achslage φ spezifiziert die Lage dieser Hauptschnitte, stellt einen Winkel dar und wird in der Einheit Grad (°) angegeben. Das erfindungsgemäße Refraktometer erlaubt die Messung der Größen SE, C und φ auf einfache und genaue Weise ohne Wellenfrontsensor.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird folgende Konvention verwendet: Der Astigmatismus C ist stets positiv und erfüllt C > 0D. In den beiden Hauptschnitten wird die Fehlsichtigkeit des Patientenauges beschrieben durch SE ± (1/2) C. Die Achslage φ beschreibt die Lage desjenigen Hauptschnitts mit der Fehlsichtigkeit SE + (1/2) C. Bei bekannten Werten SE, C und φ kann ein Brillenglas angefertigt werden, das die Fehlsichtigkeit des Patientenauges korrigiert. Es können auch andere Konventionen zur Beschreibung der Fehlsichtigkeit verwendet werden, die jedoch stets in die oben angegebene Konvention umgerechnet werden können.
Als „konfokal“ wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Optiksystem verstanden, mit dem eine „Punkt-zu-Punkt“-Abbildung ermöglicht wird. Eine von der Lichtquelle mit Messlicht ausgeleuchtete Lochblende wird als Messlichtstrahl auf die Retina des Patientenauges abgebildet, so dass auf der Retina ein Lichtfleck erzeugt wird. Der Messlichtstrahl wird dazu von einer Fokussiervorrichtung auf die Retina fokussiert, so dass der Lichtfleck auf der Retina möglichst klein gewählt werden kann. Messlicht, das im Bereich des Lichtflecks auftrifft, wird von der Retina teilweise gestreut, so dass Lichtenergie als rückreflektiertes Messlicht aus dem Auge austritt. Eine konfokale Blende ist in einer zur Retina konjugierten Ebene positioniert, die das von dem Auge rückreflektierte Messlicht zumindest teilweise hindurchlässt, wobei die Intensität des von der Blende durchgelassenen rückreflektierten Messlichts von dem Messmodul mit Lichtdetektor gemessen wird. Anstelle einer physikalischen Blende kann auch das Ende einer Lichtfaser als die lichtquellenseitige konfokale Blende und als lichtdetektorseitige konfokale Blende verwendet werden.
Das erfindungsgemäße konfokale Refraktometer benötigt keinen Wellenfrontsensor, wodurch das erfindungsgemäße konfokale Refraktometer unempfindlich gegenüber Streulicht ist und auch in der Gestehung kostengünstiger ist. Die Messung der Größen SE, C und φ erfolgt vielmehr durch eine Messung maximaler Intensität des rückreflektierten Messlichtes mittels des Lichtdetektors.
Das erfindungsgemäße konfokale Refraktometer weist ein adaptives optisches Modul auf, das eine adaptive Komponente aufweist, die dazu ausgelegt ist, durch Einstellen der adaptiven Komponente einen Astigmatismus mit beliebiger Achslage in der Wellenfront des Messlichtes zu kompensieren. Das adaptive optische Modul kann zumindest ein bewegliches optisches Element und/oder zumindest ein optisches Element aufweisen, dessen optische Eigenschaften, insbesondere dessen zylindrische Brechkraft variierbar ist. Es versteht sich, dass das adaptive optische Modul mehrere adaptive Komponenten aufweisen kann, und auch, dass die Optik des Refraktometers mehrere adaptive optische Module aufweisen kann.
Das adaptive optische Modul des erfindungsgemäßen konfokalen Refraktometers ist einstellbar, um das sphärische Äquivalent der Ametropie des Auges in der Wellenfront des Messlichtes zu kompensieren, und außerdem ist die adaptive Komponente des adaptiven optischen Moduls dazu ausgelegt, durch Einstellung einen Astigmatismus mit beliebiger Achslage in der Wellenfront des Messlichtes zumindest teilweise zu kompensieren.
Das Messmodul des erfindungsgemäßen konfokalen Refraktometers ist dazu ausgelegt, aus einer Einstellung der adaptiven Komponente, bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes ein Maximum aufweist, den Astigmatismus des Auges und dessen Achslage zu bestimmen.
Vorzugsweise ist die adaptive Komponente in eine Neutraleinstellung einstellbar, in der die adaptive Komponente keine astigmatische Wirkung aufweist.
Hierbei ist von Vorteil, dass bei der Refraktionsbestimmung des Auges des Patienten zunächst eine näherungsweise Vermessung des sphärischen Äquivalents in der Neutraleinstellung der adaptiven Komponente vermessen werden kann, ohne dass die adaptive Komponente aus dem Messstrahlengang entfernt werden muss, was den konstruktiven Aufwand weiter verringert. Anschließend kann dann durch Einstellen der adaptiven Komponente aus der Neutraleinstellung die Achslage des Astigmatismus vermessen werden.
Vorzugsweise ist die astigmatische Wirkung der adaptiven Komponente stufenlos einstellbar.
Eine vorteilhaft einfache Ausgestaltung der adaptiven Komponente kann dadurch realisiert werden, dass die adaptive Komponente zwei gegeneinander verdrehbare Zylinderlinsen aufweist, von denen die eine Zylinderlinse eine positive Brechkraft und die andere Zylinderlinse eine negative Brechkraft aufweist, wobei die positive und die negative Brechkraft betragsmäßig gleich sind.
In dieser Ausgestaltung der adaptiven Komponente kann diese wie zuvor beschrieben in eine Neutraleinstellung eingestellt werden, in der die adaptive Komponente keine astigmatische Wirkung aufweist, da sich die betragsmäßig gleiche positive Brechkraft und negative Brechkraft gegenseitig aufheben, und durch Verdrehen der Zylinderlinsen aus der Neutraleinstellung gegeneinander kann dann eine astigmatische Wirkung eingestellt werden, die den Astigmatismus des Patientenauges kompensiert.
Die adaptive Komponente kann vorteilhaft auch zwei Platten aufweisen, die jeweils eine Oberflächenkontur aufweisen, wobei die beiden Oberflächenkonturen zueinander komplementär sind, und wobei die Platten relativ zueinander translatorisch verschiebbar und/oder verdrehbar sind.
Eine solche optische Komponente wird auch als Alvarez-Platte bezeichnet. Auch mit einer solchen adaptiven Komponente lässt sich eine astigmatische Wirkung mit unterschiedlichen Achslagen ausgehend von einer Neutraleinstellung, in der die adaptive Komponente keine astigmatische Wirkung aufweist, einstellen.
Die adaptive Komponente kann auch eine oder mehrere flüssigkeitsgefüllte Linsen aufweisen, deren sphärische und/oder astigmatische Brechkraft veränderbar ist.
Hierbei kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die adaptive Komponente zwei Zylinderlinsen aufweist, die zueinander um einen Winkel ungleich 0° gekreuzt sind, wobei die Zylinderlinsen insbesondere lagefest zueinander sind, und wobei die Brechkraft der Zylinderlinsen veränderbar ist.
Die zwei Zylinderlinsen sind beispielsweise um einen Winkel von 45° gegeneinander gekreuzt. Beide Zylinderlinsen weisen eine variable Brechkraft auf. Wie bei den zuvor genannten Ausgestaltungen kann der Astigmatismus und die Achslage dieser Kombination aus Zylinderlinsen stufenlos variiert werden durch eine geeignete Wahl der astigmatischen Brechkräfte der beiden einzelnen Zylinderlinsen. Somit wird eine adaptive Komponente bereitgestellt, die ohne mechanische Bewegungen auskommt, um eine astigmatische Wirkung einzustellen, die den Astigmatismus nebst Achslage des Patientenauges kompensiert.
Weiterhin bevorzugt ist es, dass die adaptive Komponente im Messstrahlengang in einer Ebene positioniert ist, die zu einer Pupille des Auges konjugiert ist.
Hierbei ist von Vorteil, dass mit der adaptiven Komponente der Astigmatismus und dessen Achslage in der Wellenfront des Messlichts unabhängig von einer sphärischen Fehlsichtigkeit des Patientenauges kompensiert werden kann.
Im Sinne einer konfokalen Anordnung können eine erste Lochblende nahe der Messlichtquelle und eine zweite Lochblende nahe dem Lichtdetektor angeordnet sein, wobei die erste und die zweite Lochblende konfokal sind, wie bereits oben beschrieben wurde.
Alternativ zu einer Ausgestaltung des Refraktometers mit Lochblenden können jedoch die Messlichtquelle mit einer ersten Lichtfaser und der Lichtdetektor mit einer zweiten Lichtfaser verbunden sein, wobei die erste und die zweite Lichtfaser über einen Faserkoppler mit einer dritten Lichtfaser verbunden sind bzw. in diese übergehen, wobei ein freies Ende der dritten Lichtfaser ein konfokales Austrittsende für den Messlichtstrahl und ein konfokales Eintrittsende für das rückreflektierte Messlicht bildet.
Das freie Ende der Lichtfaser übernimmt somit die Funktion zweier konfokaler Lochblenden. Hierbei ist von Vorteil, dass der Aufbau des Refraktometers weiter vereinfacht wird, da keine Lochblenden im Refraktometer erforderlich sind, sondern die Konfokalität über ein einzelnes Lichtfaserende erreicht wird.
Im Zusammenhang mit der vorstehend genannten Maßnahme ist es weiterhin vorteilhaft, wenn im Messstrahlengang ein Lock-in-Verstärker, insbesondere ein Chopper-Rad, angeordnet ist.
Mit Hilfe des Lock-in-Verstärkers, insbesondere eines schnelldrehenden Chopper-Rades wird der Lichtweg zwischen Lichtfaser und Auge mit hoher Frequenz blockiert und wieder freigegeben. Aus der Modulation des Lichtdetektorsignals lässt sich dann ein eventuell vorhandenes Untergrundsignal eliminieren, das beispielsweise entstehen kann, wenn Licht der Messlichtquelle im Faserkoppler direkt in Richtung des Lichtdetektors ausgekoppelt wird, ohne den Messstrahlengang zu durchlaufen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann im Messstrahlengang ein Ablenkelement angeordnet sein, das den Messlichtstrahl periodisch ablenkt, derart, dass der Messlichtstrahl auf der Retina des Auges periodisch bewegt wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der Einfluss von Speckle-Effekten oder von Inhomogenitäten der Retina unterdrückt oder zumindest reduziert werden kann. Hierbei wird der Lichtfleck auf der Retina vorzugsweise mit hoher Geschwindigkeit um kleine Entfernungen bewegt. Somit kann über unterschiedliche Signalhöhen, die aufgrund von Inhomogenitäten der Retina oder von Speckle-Effekten entstehen, gemittelt werden. Das Ablenkelement kann beispielsweise eine in Rotation versetzbare schräg gestellte Planplatte im nicht-parallelen Strahlengang sein. Alternativ ist es möglich, andere Arten zur variablen Strahlablenkung zu verwenden, wie beispielsweise Scanspiegel, wie sie bei OCT-Systemen eingesetzt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist die Optik im Messstrahlengang, beispielsweise vom Auge des Patienten aus gesehen hinter dem adaptiven optischen Modul, einen Strahlteiler auf, dem ein Display und/oder ein Bildsensor zugeordnet ist, wobei das Display und/oder der Bildsensor vorzugsweise auf einer optischen Achse angeordnet ist, die durch das Auge und das adaptive optische Modul hindurchgeht.
Durch den Strahlteiler kann der Patient bspw. auf ein Display sehen. Ein Display kann vorteilhaft dazu verwendet werden, um dem Patienten einen Anreiz zur Ausrichtung der Augachse entlang einer optischen Achse des Refraktometers oder einen Anreiz zur Akkomodation zu geben. Ein solches Display kann auch zur subjektiven Refraktionsmessung verwendet werden, bei dem das adaptive optische Modul als Phoropter verwendet wird. Ein Bildsensor kann dazu dienen, ein Bild des vorderen Bereichs des Patientenauges aufzunehmen und zu kontrollieren, ob sich das Patientenauge in einer geeigneten Position relativ zum Refraktometer befindet.
In vorteilhaften Ausgestaltungen kann das adaptive optische Modul eine Lichtfaser, eine erste Linsengruppe, die adaptive Komponente und eine zweite Linsengruppe aufweisen, wobei die adaptive Komponente nahe der Brennebene der zweiten Linsengruppe angeordnet ist.
Dabei kann die Optik vorteilhafterweise eine dritte Linsengruppe aufweisen, die beispielsweise von der Messlichtquelle aus gesehen hinter der zweiten Linsengruppe angeordnet ist, wobei die dritte Linsengruppe so angeordnet ist, dass sich die Pupille des Auges nahe einer Brennebene der dritten Linsengruppe befindet.
Weiter vorzugsweise sind die Lichtfaser, die erste Linsengruppe, die adaptive Komponente und die zweite Linsengruppe gemeinsam in Richtung des Messstrahlenganges relativ zur dritten Linsengruppe verfahrbar.
Die vorstehend genannten optischen Elemente können somit zusammen auf einem verfahrbaren Schlitten angeordnet sein, während die vorstehend genannten optischen Elemente relativ zueinander lagefest sein können, wodurch der Steuerungsaufwand und die Anzahl an beweglichen Teilen gering gehalten werden kann.
In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des adaptiven optischen Moduls kann dieses eine erste Linsengruppe, eine zweite Linsengruppe und die adaptive Komponente aufweisen, wobei die erste Linsengruppe entlang des Messstrahlenganges relativ zu der zweiten Linsengruppe verfahrbar ist.
Dabei kann weiterhin die Optik des Refraktometers eine Lichtfaser, eine dritte Linsengruppe und das adaptive optische Modul aufweisen, wobei die Lichtfaser und die erste Linsengruppe vorzugsweise stationär sind.
In dieser Ausgestaltung ist die Lichtfaser, dessen Austrittsende auf die Retina des Patientenauges abgebildet wird, vorteilhafterweise nicht beweglich, sondern stationär.
In einer weiteren Ausgestaltung des adaptiven optischen Moduls kann dieses eine erste Linsengruppe und die adaptive Komponente aufweisen, wobei die erste Linsengruppe in Richtung des Messstrahlenganges relativ zu dem zumindest einen adaptiven optischen Elements verfahrbar ist.
Bei einer mit sehr wenigen optischen Elementen auskommenden Ausgestaltung weist das adaptive optische Modul eine Lichtfaser, einen ersten Faltspiegel, eine Linsengruppe, einen zweiten Faltspiegel und die adaptive Komponente auf.
In diesem Fall kann das adaptive optische Modul vorteilafterweise die gesamte Optik des Refraktometers darstellen, das heißt die Optik des Refraktometers weist nur das adaptive optische Modul auf. Hier kann das adaptive optische Modul vorteilhaft als monokularer Phoropter dienen. Durch Bereitstellen zweier paralleler Module kann auch ein binokularer Phoropter realisiert werden.
Zumindest einer der Faltspiegel kann vorteilhafterweise beweglich sein, um den Messlichtstrahl auf der Retina zu bewegen, wie bereits oben beschrieben wurde, um den Einfluss von Speckle-Effekten oder von Inhomogenitäten der Retina zu unterdrücken.
Um das sphärische Äquivalent der Ametropie des Patientenauges zu kompensieren, ist die Lichtfaser in Richtung des Messstrahlenganges relativ zu dem ersten Faltspiegel vorzugsweise beweglich.
Insgesamt entsteht in der vorstehend genannten Ausgestaltung ein sehr kostengünstiges Refraktometer.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann das adaptive optische Modul dazu ausgelegt sein, Aberrationen höherer Ordnung als die Grundordnung des Astigmatismus in der Wellenfront zu kompensieren.
Dabei werden unter Aberrationen höherer Ordnung Aberrationen verstanden, die nicht durch die drei Zernikefunktionen für Defokus und Astigmatismus beschrieben werden können.
Beispielsweise lassen sich in dieser Ausgestaltung Bildfehler wie Koma, Dreiblattfehler usw. kompensieren und vermessen. Als adaptive Komponente des adaptiven optischen Moduls kann hierzu beispielsweise ein adaptiver Spiegel oder ein Flüssigkristall-basierter Spatial Light Modulator verwendet werden. Die Bildfehler höherer Ordnung des Auges können dann von dem Messmodul aus der Einstellung des adaptiven optischen Moduls, bei der die vom Lichtdetektor detektierte Intensität ein Maximum aufweist, ausgelesen bzw. abgeleitet werden.
Das erfindungsgemäße Refraktometer kann des Weiteren vorteilhaft eine Steuereinheit zum Einstellen des adaptiven optischen Moduls aufweisen.
Die Steuereinheit kann dabei, insbesondere im Zusammenwirken mit dem Messmodul, dazu eingerichtet sein, das adaptive optische Modul so einzustellen, dass die am Lichtdetektor gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes ein Maximum aufweist.
Die Steuereinheit kann vollständig automatisiert ausgestaltet sein, insbesondere kann eine Rückkopplung zwischen der vom Lichtdetektor erfassten Messlichtintensität auf die Steuereinheit vorgesehen sein, wobei die Steuereinheit das adaptive optische Modul so lange einstellt, bis die am Lichtdetektor vermessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes ein Maximum aufweist.
Die Steuereinheit kann vorteilhaft dazu eingerichtet sein, dass adaptive optische Modul zunächst während einer Neutraleinstellung der adaptiven Komponente, in der die adaptive Komponente keine astigmatische Wirkung hat, einzustellen, bis die am Lichtdetektor gemessene Intensität ein Maximum aufweist.
Wenn aufgrund eines vorhandenen Astigmatismus des Patientenauges am Lichtdetektor ein erstes und zweites Maximum detektiert wird, kann das Messmodul vorteilhaft aus der jeweiligen Einstellung des adaptiven optischen Moduls das sphärische Äquivalent ermitteln, und der Astigmatismus kann aus den beiden Maxima zumindest näherungsweise ermittelt werden.
Das Messmodul kann des Weiteren dazu eingerichtet sein, aus der Einstellung des adaptiven optischen Moduls, wenn am Lichtdetektor nur ein Maximum detektiert wird, das sphärische Äquivalent zu ermitteln und den Astigmatismus als zumindest näherungsweise 0 zu bestimmen.
Weiterhin ist die Steuereinheit vorteilhaft dazu eingerichtet, die adaptive Komponente aus der Neutraleinstellung heraus so einzustellen, dass die adaptive Komponente den Astigmatismus ohne Rücksicht auf dessen Achslage kompensiert, und die adaptive Komponente weiter einzustellen, bis die am Lichtdetektor detektierte Intensität sich nicht weiter erhöht, wobei das Messmodul dazu eingerichtet ist, aus der resultierenden Einstellung der adaptiven Komponente die Achslage des Astigmatismus zu ermitteln.
Die vorstehend genannten Algorithmen zum Ermitteln des sphärischen Äquivalents der Ametropie, des Astigmatismus und dessen Achslage können vorteilhaft als Computerprogramm in der Steuereinheit und/oder dem Messmodul gespeichert sein.
Die Erfindung betrifft außerdem ein OCT-Gerät für die optische kohärenztomografische Untersuchung eines Auges eine Patienten, das ein integriertes Refraktometer nach einer oder mehreren der vorstehend genannten Ausgestaltungen aufweist, wobei die Messlichtquelle durch eine OCT-Lichtquelle gebildet ist, und wobei ein OCT-Strahlengang die Optik des Refraktometers zumindest teilweise durchsetzt.
In dieser Ausgestaltung entsteht vorteilhafterweise ein kombiniertes Gerät mit OCT-Funktionalität und Refraktionsbestimmung. Als Messlichtquelle für die Refraktionsbestimmung wird dabei vorteilhafterweise die OCT-Lichtquelle verwendet, so dass insgesamt nur eine Lichtquelle für beide Funktionen erforderlich ist. Die bei einem OCT-Gerät vorhandenen Scanspiegel können vorteilhaft dazu verwendet werden, den Lichtfleck auf der Retina räumlich zu variieren und somit unerwünschte Einflüsse von Inhomogenitäten der Retina und auch von Speckles zu eliminieren, wie oben beschrieben wurde. Zusätzlich ist durch die Kombination des OCT-Geräts mit einem erfindungsgemäßen Refraktometer eine Verbesserung der OCT-Bildqualität erreichbar, da ein Astigmatismus des Patientenauges mit der adaptiven Komponente des adaptiven optischen Moduls kompensiert und damit eliminiert werden kann, so dass eine erhöhte laterale Auflösung der Retina im OCT-Bild erzielt werden kann.
Des Weiteren kann in dieser Gerätekombination das OCT-System dazu verwendet werden, festzustellen, ob das Patientenauge richtig gedreht ist. In diesem Fall scannt das OCT-System die Retina im Bereich der Fovea und somit des schärfsten Sehens ab. Die Refraktionsmessung kann dann ausgelöst werden, wenn sichergestellt ist, dass das Patientenauge richtig gedreht ist. Alternativ kann gleichzeitig verlangt werden, dass die Patientenpupille am richtigen Ort ist, was mit dem bereits oben genannten Bildsensor möglich ist. Die Refraktionsmessung wird dann ausgelöst, wenn der OCT-Lichtstrahl die Fovea abtastet, und wenn die Patientenpupille am richtigen Ort ist.
Das erfindungsgemäße Refraktometer kann jedoch auch als autonomes Gerät, insbesondere als Tischgerät ausgestaltet sein.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Bestimmen der Refraktion eines Auges eines Patienten, mit den Schritten: Bereitstellen eines konfokalen Messstrahlengangs, in dem ein adaptives optisches Modul angeordnet ist, das dazu ausgelegt ist, durch Einstellen ein sphärisches Äquivalent der Ametropie des Auges in der Wellenfront des Messstrahlengangs zu kompensieren, und das eine adaptive Komponente aufweist, die dazu ausgelegt ist, durch Einstellen einen Astigmatismus in der Wellenfront des Messstrahlenganges zu kompensieren; Richten eines Messlichtstrahls auf das Auge, derart, dass ein Lichtfleck auf der Retina des Auges erzeugt wird; Messen einer Intensität von von der Retina rückreflektiertem Messlicht; Einstellen des adaptiven optischen Moduls und der adaptiven Komponente, bis die gemessene Intensität maximal ist; Bestimmen, aus der Einstellung des adaptiven optischen Moduls und der adaptiven Komponente, bei der die gemessene Intensität maximal ist, des sphärischen Äquivalents, des Astigmatismus und dessen Achslage.
Das erfindungsgemäße Verfahren hat die gleichen Vorteile und gleiche bevorzugte Ausgestaltungen wie das erfindungsgemäße Refraktometer. Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Bezug auf diese hiernach näher beschrieben. Es zeigen:

1 eine Prinzipskizze eines konfokalen Refraktometers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine Prinzipskizze eines konfokalen Refraktometers gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
3 eine Prinzipskizze eines konfokalen Refraktometers gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiels;
4 eine Prinzipskizze eines konfokalen Refraktometers gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel;
5 ein konfokales Refraktometer zur Bestimmung der Refraktion in verschiedenen Einstellungen eines adaptiven optischen Moduls des Refraktometers zur Bestimmung unterschiedlicher Fehlsichtigkeiten von Patientenaugen;
6 gemessene Intensitäten von rückreflektiertem Messlicht für verschiedene astigmatismusfreie Patientenaugen mit unterschiedlichem sphärischem Äquivalent der Ametropie;
7 gemessene Intensitäten von rückreflektiertem Messlicht bei verschiedenen Astigmatismen für einen Wert des sphärischen Äquivalents der Ametropie;
8 ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bestimmung der Fehlsichtigkeit eines Patientenauges;
9 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines konfokalen Refraktometers in verschiedenen Einstellungen des adaptiven optischen Moduls für verschiedene Fehlsichtigkeiten von Patientenaugen;
10 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines konfokalen Refraktometers in verschiedenen Einstellungen des adaptiven optischen Moduls für verschiedene Fehlsichtigkeiten von Patientenaugen;
11 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines konfokalen Refraktometers in verschiedenen Einstellungen des adaptiven optischen Moduls für verschiedene Fehlsichtigkeiten von Patientenaugen;
12 eine Prinzipskizze eines konfokalen Refraktometers in Kombination mit einem OCT-System.

1 zeigt ein mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 versehenes konfokales Refraktometer zur Bestimmung der Refraktion eines Auges 12 eines Patienten. Das Refraktometer 10 weist eine Messlichtquelle 14 zur Erzeugung eines Messlichtstrahls 16 auf. Der Messlichtstrahl ist in 1 mit unterbrochenen Linien angedeutet. Das Refraktometer 10 weist weiterhin ein Messmodul 18 auf, das einen Lichtdetektor 20 zur Messung einer Intensität von rückreflektiertem Messlicht 24 aufweist, das in 1 mit durchgezogenen Linien angedeutet ist.
Das Refraktometer 10 weist eine von einem Messstrahlengang durchsetze Optik 22 auf, um den Messlichtstrahl 16 auf die Retina 23 des Auges 12 zu richten, und an der Retina 23 rückreflektiertes Messlicht 24 dem Lichtdetektor 20 zuzuführen. Unter dem Messstrahlengang ist die Gesamtheit aus dem Messlichtstrahl 16 und dem rückreflektierten Messlicht 24 zu verstehen.
Der Messstrahlengang ist insgesamt konfokal. Unter einer „konfokal“ ist bei dem Refraktometer 10 zu verstehen, dass die Messlichtquelle 14, genauer gesagt eine konfokale Öffnung 26, die als Öffnung in einer Lochblende 27 bereitgestellt wird, auf die Retina 23 abgebildet wird, so dass auf der Retina ein möglichst kleiner Lichtfleck 28 erzeugt wird, und Licht, das im Bereich des Lichtflecks 28 auftrifft, von der Retina 23 teilweise gestreut wird, so dass Lichtenergie als rückreflektiertes Messlicht aus dem Auge 12 austritt. Eine konfokale Öffnung 30, die als Öffnung einer Lochblende 31 bereitgestellt wird, befindet sich in einer zur Retina 23 konjugierten Ebene, und lässt das aus dem Auge 12 austretende rückreflektierte Messlicht zumindest teilweise durch. Die Intensität des rückreflektierten Messlichtes 24 hinter der konfokalen Öffnung 30 wird von dem Lichtdetektor 20 gemessen. Die Öffnung 26, die der Messlichtquelle zugeordnet ist, wird von der Optik 22 auf die Retina 23 fokussiert, so dass der Lichtfleck 28 auf der Retina 23 möglichst klein gewählt werden kann.
Die Optik 22 weist gemäß 1 weiterhin eine Linsengruppe 32 auf, mit der der von der Öffnung 26 kommende Messlichtstrahl näherungsweise kollimiert wird. Der so kollimierte Messlichtstrahl 16 wird über zwei Strahlteiler 34 und 36 in ein adaptives optisches Modul AOM geführt. Das Modul AOM enthält, wie weiter unten noch näher beschrieben wird, eine oder mehrere adaptive Komponenten, kann aber auch allgemein optische Komponenten wie Linsen, diffraktiv-optische Elemente, Spiegel, Strahlteiler usw. enthalten, die auch verschiebbar angeordnet sein können.
Unter einer „Linsengruppe“ wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung sowohl eine einzelne Linse oder, wie in 1 gezeigt, eine Anordnung aus mehreren Linsen verstanden, die auch einen Luftabstand zwischen den einzelnen Linsen aufweisen können.
Das Modul AOM ist über eine Steuereinheit 38 einstellbar. Je nach Einstellung des Moduls AOM wird die Wellenfront des in das Modul AOM einfallenden Messlichtstrahls 16 verändert. Der anschließend in das Auge 12 eintretende Messlichtstrahl 16 erzeugt, wie bereits oben beschrieben, einen mehr oder weniger großen Lichtfleck 28 auf der Retina 23 des Auges 12. Im Bereich des Lichtflecks 28 auf der Retina 23 wird das auftreffende Messlicht gestreut. Ein Teil des gestreuten Lichts verlässt als rückreflektiertes Messlicht 24 das Auge 12. Das rückreflektierte Messlicht 24 durchsetzt das Modul AOM in umgekehrter Richtung und wird als näherungsweise kollimiertes Lichtbündel über den Strahlteiler 36 und den Strahlteiler 34 zu der konfokalen Öffnung 30 geleitet. Eine weitere Linsengruppe 33 fokussiert das rückreflektierte Messlicht 24 auf die Öffnung 30.
Der Lichtdetektor 20 hinter der Öffnung 30 misst die Intensität bzw. die Leistung des rückreflektierten Messlichtes 24, das durch die Öffnung 30 hindurchtritt. Die Steuereinheit 38 enthält beispielsweise ein Rechenwerk, das durch einen geeigneten Algorithmus das Modul AOM so ansteuert, dass am Lichtdetektor 20 eine maximale Leistung gemessen wird. Das Messmodul 18 kann dann anhand der Einstellung des Moduls AOM, bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichts 24 ein Maximum aufweist, die Refraktion des Auges 12 bestimmen, insbesondere das sphärische Äquivalent der Ametropie, den Astigmatismus und die Achslage des Astigmatismus, wie später noch näher beschrieben wird.
Es versteht sich, dass zwischen dem Auge 12 und dem Modul AOM weitere optische Komponenten positioniert sein können.
Die Optik 22 kann, wie in 1 dargestellt ist, im Messstrahlengang den Stahlteiler 36 aufweisen, der insoweit nur optional ist, dem ein Display und/oder Bildsensor 40 folgt, wobei das Display 40 und/oder der Bildsensor 40 auf einer optischen Achse OA angeordnet ist/sind, die durch das Auge 12 und das Modul AOM hindurchgeht.
Eine sammelnde Linsengruppe 42 ist zwischen dem Strahlteiler 36 und dem Display und/oder Bildsensor 40 angeordnet. Das Display 40 kann dazu verwendet werden, um dem Patienten einen Anreiz zur Ausrichtung der Augenachse entlang der optischen Achse OA des Refraktometers 10 zu geben, oder dem Patienten einen Anreiz zur Akkomodation zu geben. Ebenso gut kann das Display 40 auch zur subjektiven Refraktionsmessung verwendet werden, indem das Modul AOM als Phoropter verwendet wird. Der Bildsensor 40 kann dazu dienen, ein Bild des vorderen Bereichs des Auges 12 aufzunehmen und zu kontrollieren, ob sich das Auge 12 in einer geeigneten Position relativ zum erfindungsgemäßen Refraktometer 10 befindet.
Es versteht sich, dass das Messmodul 18 und die Steuereinheit 38 als funktionelle Einheit ausgebildet sein können, wobei die Funktion des Messmoduls 18 auch von der Steuereinheit 38 und umgekehrt ausgeführt werden kann.
In 2 ist eine Abwandlung des konfokalen Refraktometers 10 gezeigt. Für das Refraktometer 10 in 2 werden für Elemente, die mit Elementen des Refraktometers 10 in 1 identisch, ähnlich oder vergleichbar sind, die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in 1.
Bei dem Refraktometer 10 in 2 ist die Messlichtquelle 14 mit einer ersten Lichtfaser 44 verbunden, und der Lichtdetektor 20 ist mit einer zweiten Lichtfaser 46 verbunden. Die erste Lichtfaser 44 und die zweite Lichtfaser 46 sind über einen Faserkoppler 48 mit einer dritten Lichtfaser 50 verbunden bzw. gehen in diese über. Ein freies Ende 52 der dritten Lichtfaser 50 bildet ein Austrittsende für den Messlichtstrahl 16 und ein Eintrittsende für das rückreflektierte Messlicht 24. Die Konfokalität des Refraktometers 10 wird in dieser Ausgestaltung dadurch erreicht, dass das freie Ende 52 der Lichtfaser 50 gleichzeitig als konfokale Öffnung wirkt und somit die beiden konfokalen Öffnungen 30 und 26 des Refraktometers 10 in 1 ersetzt. In dieser Ausgestaltung kann außerdem der Strahlteiler 34 in 1 entfallen, wie in 2 gezeigt ist. Im Übrigen kann auf die Beschreibung des Refraktometers 10 in Fig. verwiesen werden.
3 zeigt eine weitere Abwandlung des konfokalen Refraktometers 10 gegenüber der Ausgestaltung des konfokalen Refraktometers 10 in 2. Für das Refraktometer 10 in 3 werden für Elemente, die mit Elementen des Refraktometers 10 in 1 oder 2 identisch, ähnlich oder vergleichbar sind, die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in 1 bzw. 2.
Bei dem Refraktometer 10 in 3 ist zur Erhöhung des Signal-Rauch-Verhältnisses der vom Lichtdetektor 20 gemessenen Intensität des rückreflektierten Messlichtes 24 ein Lock-in-Verstärker 54 in der Optik 22 des Refraktometers 10 angeordnet. Der Lock-in-Verstärker weist ein Chopper-Rad 56 auf, das über einen Motor 58 in Rotation mit hoher Drehgeschwindigkeit angetrieben werden kann. Mit Hilfe des schnell drehenden Chopper-Rades wird der Messstrahlengang zwischen der Faser 50 und dem Auge 12 mit hoher Frequenz blockiert und wieder freigegeben. Hieraus resultiert eine Modulation des Signals am Lichtdetektor 20, aus der sich dann ein eventuell vorhandenes Untergrundsignal eliminieren lässt, das beispielsweise entstehen kann, wenn Messlicht von der Messlichtquelle 14 im Faserkoppler 48 direkt in den Lichtdetektor 20 ausgekoppelt wird. Die Steuereinheit 38 ist mit dem Motor 58 verbunden, so dass der Motor 58 und damit die Drehgeschwindigkeit des Chopper-Rades 56 über die Steuereinheit 38 gesteuert werden kann.
4 zeigt eine weitere Abwandlung des konfokalen Refraktometers in 2. Für das Refraktometer 10 in 4 werden für Elemente, die mit Elementen des Refraktometers 10 in 1, 2 oder 3 identisch, ähnlich oder vergleichbar sind, die gleichen Bezugszeichen verwendet wie in 1, 2, bzw. 3. Bei dem Refraktometer 10 in 4 ist ein Ablenkelement 60 im Messstrahlengang angeordnet, das dazu dient, den Lichtfleck 28 auf der Retina 23 des Auges 12 um kleine Entfernungen zu bewegen, wie mit einem Pfeil 62 angedeutet ist. Das Ablenkelement 60 kann in Form einer Planplatte 64 ausgebildet sein, die im Messstrahlengang schräg gestellt ist und im nicht-parallelen Messstrahlengang angeordnet ist, wie in 4 gezeigt ist. Die Planplatte 64 wird über einen Motor 66 in Rotation versetzt, die zu einer periodischen Bewegung des Lichtfleckes 28 auf der Retina 23 des Auges 12 führt. Alternativ zu einer schräg gestellten Planplatte, die über einen Motor in Drehung versetzt wird, können auch andere Arten zur variablen Strahlablenkung verwendet werden, wie beispielsweise Scanspiegel.
In jedem der konfokalen Refraktometer 10 gemäß 1 bis 4 weist die jeweilige Optik 22 ein adaptives optisches Modul AOM auf. Das adaptive optische Modul AOM ist dazu ausgelegt, sphärische Fehlsichtigkeiten des Auges 12 zu kompensieren, in dem beispielsweise Luftabstände im adaptiven optischen Modul oder Luftabstände des adaptiven optischen Moduls zu anderen optischen Elementen der Optik 22 verändert werden, so dass an der Pupille P des Auges 12 unterschiedliche Krümmungen der Wellenfront des in das Auge 12 einfallenden Messlichtstrahls erzeugt werden können. Des Weiteren ist ein solches adaptives optisches Modul AOM dazu ausgelegt, nicht nur das sphärische Äquivalent der Ametropie des Auges 12 zu kompensieren, sondern auch einen Astigmatismus bei beliebiger Achslage des Astigmatismus. Hierzu weist das adaptive optische Modul eine oder mehrere adaptive Komponenten auf, die dazu ausgelegt ist bzw. sind, durch Einstellen der adaptiven Komponente den Astigmatismus in der Wellenfront des Messlichtes zu kompensieren. Das Messmodul 18 ist dann dazu ausgelegt, aus einer Einstellung der adaptiven Komponente, bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes 24, wie sie vom Lichtdetektor 20 gemessen wird, ein Maximum aufweist, den Astigmatismus des Auges und die Achslage des Astigmatismus zu ermitteln.
Mit den konfokalen Refraktometern 10 gemäß 1 bis 4 kann das sphärische Äquivalent SE, der Astigmatismus C sowie die Achslage φ des Astigmatismus des untersuchten Auges 12 vermessen werden. Das sphärische Äquivalent SE ist eine Maßzahl für die Ametropie. Sowohl das sphärische Äquivalent SE als auch der Astigmatismus C werden üblicherweise in Dioptrien (D) angegeben. Üblicherweise werden Augen mit sphärischen Äquivalent SE < 0D als kurzsichtig oder myop bezeichnet, während Augen mit SE > 0D als fernsichtig oder hyperop bezeichnet werden. Patientenaugen mit SE ≈ 0D werden als sphärisch rechtsichtig oder emmetrop bezeichnet. Der Astigmatismus C gibt die Differenz der Brechkräfte des Auges 12 in zwei zueinander senkrecht stehenden Hauptschnitten an. Die Achslage φ spezifiziert die Lage dieser Hauptschnitte, stellt einen Winkel dar und wird in der Einheit Grad (°) angegeben.
In der vorliegenden Beschreibung wird folgende Konvention verwendet. Der Astigmatismus C ist stets positiv und erfüllt C > 0D. In den beiden Hauptschnitten wird die Fehlsichtigkeit des Patientenauges beschrieben durch SE ± (1/2) C. Die Achslage φ beschreibt die Lage desjenigen Hauptschnittes mit der Fehlsichtigkeit SE + (1/2) C. Bei bekanntem SE, C und φ kann ein Brillenglas angefertigt werden, das Fehlsichtigkeiten des Patientenauges korrigiert. Es versteht sich, dass auch andere Konventionen zur Beschreibung der Fehlsichtigkeit verwendet werden können, die sich jedoch stets in oben angegebene Konventionen umrechnen lassen.
Beispiele für adaptive Komponenten, mit denen ein Astigmatismus und dessen Achslage kompensiert werden können, sind Stokes-Linsen, Alvarez-Linsen, mit Flüssigkeiten gefüllte Linsen usw., wie nachfolgend noch beschrieben wird.
Stokes-Linsen weisen zwei gegeneinander verdrehbare Zylinderlinsen auf, von denen eine Zylinderlinse eine positive Brechkraft C_zyl und eine zweite Zylinderlinse eine betragsmäßig gleiche entgegengesetzte negative Brechkraft -C_zyl aufweist. Wird eine der Zylinderlinsen um einen Winkel θ gedreht und die andere um den Winkel -θ, so ist die resultierende zylindrische Brechkraft durch C_SL = 2C_zyl · sin (2θ) gegeben. Somit erlaubt eine Stokes-Linse die Erzeugung einer stufenlos verstellbaren zylindrischen Brechkraft C_SL. Werden beide Zylinderlinsen gemeinsam gedreht, kann die Achslage variiert werden. Derartige Stokes-Linsen können, wie nachfolgend beschrieben, in dem adaptiven optischen Modul AOM des Refraktometers 10 eingesetzt werden.
Eine Alvarez-Linse weist zwei Platten auf, die jeweils eine Oberflächenkontur aufweisen, wobei die beiden Oberflächenkonturen zueinander komplementär sind, und wobei die Platten relativ zueinander translatorisch verschiebbar und/oder verdrehbar sind. Die Brechkraft und/oder der Astigmatismus einer Alvarez-Linse kann stufenlos verändert werden, indem die Platten eine entsprechende Positionierung zueinander aufweisen.
Bei mit Flüssigkeiten gefüllten Linsen ist die sphärische und/oder astigmatische Brechkraft variabel. Beispielsweise können zwei mit Flüssigkeiten gefüllte Zylinderlinsen für das Modul AOM verwendet werden, die jeweils eine variable Brechkraft aufweisen, und die zueinander um einen Winkel ungleich 0°, beispielsweise um 45°, gekreuzt sind. Die Zylinderlinsen sind zueinander lagefest positioniert, wobei der Astigmatismus und die Achslage dieser Kombination aus Zylinderlinsen stufenlos variiert werden kann, indem die astigmatischen Brechkräfte der beiden einzelnen Zylinderlinsen geeignet eingestellt werden. In dieser Ausgestaltung ist die adaptive Komponente des Moduls AOM hinsichtlich ihrer astigmatischen Wirkung einschließlich Achslage variierbar, ohne das die adaptive Komponente mechanisch bewegt werden muss.
Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung der adaptiven Komponente des adaptiven optischen Moduls AOM ist die adaptive Komponente in eine Neutraleinstellung einstellbar, in der die adaptive Komponente keine astigmatische Wirkung aufweist. Bei den oben beschriebenen Beispielen einer Stokes-Linse, einer Alvarez-Platte oder mit Flüssigkeiten gefüllten Linsen ist eine solche Neutraleinstellung gegeben.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Optik 22 mit einem adaptiven optischen Modul AOM, wobei die Optik 22 in dem Refraktometer 10 gemäß den 2 bis 4 verwendet werden kann. In 5 ist nur die konfokale Optik 22 des Refraktometers gezeigt, während die übrigen Komponenten wie Messlichtquelle, Lichtdetektor, Messmodul und Steuereinheit aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen wurden.
In dem Ausführungsbeispiel in 5 wird für die Lichtfaser 50 (siehe 2) eine Single-Mode-Faser verwendet, mit einer Apertur NA = 0,11 als Beispiel. Die Wellenlänge λ des von der Messlichtquelle 14 (siehe 2) erzeugten Messlichtes beträgt beispielsweise 840 mm. Am freien Ende 52 der Lichtfaser 50 beträgt der Taillenradius w₀ des aus der Lichtfaser 50 austretenden Lichtes beispielsweise 2,5 µm. Anstelle einer Single-Mode-Faser könnte aber ebenso gut eine Multimode-Faser mit höherer Apertur und größerer Einschnürung (Taille) des Messlichtstrahls am Ende 52 der Lichtfaser 50 verwendet werden.
In 5 zeigen Ellipsen am rechten Bildrand schematische Patientenaugen mit sphärischen Äquivalenten zwischen SE = - 10D (unten) und SE = + 10D (oben).
Die Lichtfaser 50 und damit das Ende 52 der Lichtfaser 50 ist in Richtung eines Doppelpfeiles 70, d.h. in Richtung des Messlichtstrahlenganges bzw. der optischen Achse beweglich.
Das Ende 52 der Lichtfaser 50 befindet sich nahe einer Brennebene einer ersten Linsengruppe 72, die den aus dem Ende 52 der Lichtfaser 50 austretenden Messlichtstrahl kollimiert. Die Brennweite der Linsengruppe 72 beträgt beispielsweise 40 mm. Der Linsengruppe 72 folgt eine adaptive Komponente 74, die beispielsweise als Stokes-Linse ausgebildet ist, die Zylinderlinsen mit zylindrischer Brechkraft C_zyl = ± 1 D aufweist. Die adaptive Komponente 74 ist nahe einer Brennebene einer Linsengruppe 76 angeordnet, die beispielsweise eine Brennweite f₇₆ von 150 mm aufweist. Eine weitere Linsengruppe 78 ist so angeordnet, dass sich die Pupille P des Auges 12 nahe der Brennebene der Linsengruppe 78 befindet. Die Linsengruppe 78 weist beispielsweise eine Brennweite f₇₈ von 60 mm auf. Die Linsengruppen 76 und 78 bilden beispielsweise ein Kepler-Fernrohr.
Das Ende 52 der Lichtfaser 50, die Linsengruppe 72, die adaptive Komponente 74 und die Linsengruppe 76 bilden in diesem Ausführungsbeispiel das adaptive optische Modul AOM, das zur Kompensation von sphärischer Fehlsichtigkeit, Astigmatismus und dessen Achslage geeignet ist. Das Modul AOM ist als Ganzes entlang der optischen Achse gemäß einem Doppelpfeil 80 verfahrbar, beispielsweise indem das Modul AOM auf einem Schlitten montiert ist, so dass der Abstand vom Modul AOM zur Linsengruppe 78 verändert werden kann. Die jeweilige Position des Moduls AOM kann durch einen Abstand d zwischen den Linsengruppen 76 und 78 angegeben werden.
Das Ende 52 der Lichtfaser 50, die Linsengruppe 72, die adaptive Komponente 74 und die Linsengruppe 76 sind in Richtung der optischen Achse (Pfeil 80) lagefest zueinander. Im Fall der Ausgestaltung der adaptiven Komponente 74 als Stokes-Linse sind die beiden zugehörigen Zylinderlinsen um die optische Achse relativ zueinander verdrehbar.
Der aus dem Ende 52 der Lichtfaser 50 austretende Messlichtstrahl wird von der Linsengruppe 72 kollimiert, durchsetzt die adaptive Komponente (Stokes-Linse) 74 sowie die Linsengruppen 76 und 78 und tritt durch die Pupille P in das Auge 12 des Patienten ein, wo er einen Lichtfleck 28 auf der Retina 23 erzeugt. Das am Lichtfleck 28 gestreute
Licht verlässt als rückreflektiertes Messlicht teilweise das Auge 12 wieder, durchläuft die Optik 22 in umgekehrter Reihenfolge und wird von der ersten Linsengruppe 72 auf das Ende 52 der Lichtfaser 50 fokussiert, wo es teilweise in die Lichtfaser 50 eingekoppelt wird, den Faserkoppler 48 (siehe 2) durchläuft, und die Intensität des den Lichtdetektor 20 erreichenden rückreflektierten Messlichtes wird vom Lichtdetektor 20 (siehe 2) gemessen. Das Modul AOM wird nun so gemäß dem Pfeil 80 verschoben und die adaptive Komponente 74 derart eingestellt, dass am Lichtdetektor 20 eine maximale Intensität gemessen wird. Wie später noch beschrieben wird, lässt sich das sphärische Äquivalent SE sowie der Astigmatismus C und die zugehörige Achslage φ des Auges 12 aus der Position des Schlittens des Moduls AOM sowie der Einstellung der adaptiven Komponente 74 (Stokes-Linse) bestimmen, bei der die vom Lichtdetektor 20 gemessene Intensität I des rückreflektierten Messlichtes maximal ist.
In einer Position des Moduls AOM, in der die Brennpunkte der Linsengruppen 76 und 78 zusammenfallen, wird der zugehörige Abstand d zwischen den Linsengruppen 76 und 78 nachfolgend als d_afok bezeichnet. Für den Abstand d_afok gilt näherungsweise d_afok ≈ f₇₆, + f₇₈ = 150 mm + 60 mm = 210 mm. Eine genauere Bestimmung von d_afok für gegebene Linsengruppen 76 und 78 ist sowohl rechnerisch als auch experimentell möglich.
Eine besondere Eigenschaft der Optik 22 des Ausführungsbeispiels in 5 resultiert daher, dass die adaptive Komponente 74 näherungsweise in der Brennebene der Linsengruppe 76 angeordnet ist, und dass die Pupille P des Auges 12 nahe der Brennebene der Linsengruppe 78 angeordnet ist. In dieser Anordnung befinden sich die adaptive Komponente 74 und die Pupille P in zueinander konjugierten Ebenen und der Abbildungsmaßstab β zwischen diesen konjugierten Ebenen beträgt unabhängig vom gewählten Abstand d: $β = \frac{f_{76}}{f_{78}}$
Nachfolgend wird, auch unter Bezug auf 8, beschrieben, wie mit dem Refraktometer 10 in 5 die Refraktion des Auges 12 bestimmt bzw. gemessen werden kann.
In einem ersten Schritt S1 wird die Intensität I des rückreflektierten Messlichtes als Funktion des Abstandes d zwischen den Linsengruppen 76 und 78 gemessen. Bei dieser Messung ist die adaptive Komponente 74 so eingestellt, dass sie keine astigmatische Wirkung entfaltet. Der von der adaptiven Komponente 74 erzeugte Astigmatismus C₇₄ beträgt somit 0D. Im Falle einer Stokes-Linse mit zwei relativ zueinander verdrehbaren Zylinderlinsen mit entgegengesetzten Brechkräften wird die Stokes-Linse entsprechend so eingestellt, dass der Winkel zwischen den beiden Zylinderachsen der Stokes-Linse 0° beträgt (θ = 0°).
6 zeigt beispielhafte Messungen der Intensität I für verschiedene astigmatismusfreie Patientenaugen mit unterschiedlichem sphärischen Äquivalent SE. Auf der Abszisse des Diagramms in 6 ist die Differenz zwischen dem eingestellten Abstand d und dem Abstand d_afok aufgetragen, und auf der Ordinate die zugehörige Intensität.
Aus dem Abstand d, bei dem die gemessene Intensität I ihr Maximum annimmt, kann in diesem Fall das sphärische Äquivalent SE rechnerisch bestimmt werden mittels der Gleichung: $d - d_{afok} = SE \cdot f^{2}_{78} = \frac{S E}{D} \cdot 3,6 mm .$
Der Abstand d verändert sich somit linear mit dem sphärischen Äquivalent SE des Auges 12.
7 zeigt beispielhaft die gemessene Intensität I, wenn das Auge 12 durch verschiedenstarke Astigmatismen C bei einem jeweils gleichen sphärischen Äquivalent SE = + 5D charakterisiert ist. Während im astigmatismusfreien Fall mit C = 0D die Messkurve nur ein Maximum aufweist, treten im Fall von C > 0D zwei Maxima auf. Diese beiden Maxima der Intensität I ergeben sich, wenn das Ende 52 der Lichtfaser 50 in einem der beiden Hauptschnitte fokussiert auf die Retina 23 abgebildet wird. Da ein Auge 12 mit Astigmatismus in beiden Hauptschnitten über eine unterschiedliche Brechkraft verfügt, gibt es nämlich zwei Abstände d₁ und d₂ mit d₁ < d₂, für die die Intensität I maximal wird. Weist das Auge 12 nur einen geringen Astigmatismus auf, kann es vorkommen, dass beide Maxima miteinander verschmelzen und nur ein verbreitertes Maximum auflösbar ist. In diesem Fall sind die beiden Abstände d₁ und d₂ identisch. Der Abstand Δ = d₂ - d₁ der Maxima kann rechnerisch bestimmt werden mittels der folgenden Gleichung: $Δ = C \cdot f^{2}_{78} = \frac{C}{D} \cdot 3,6 mm$
Somit kann durch Messung der Intensität I, Bestimmung des Abstandes Δ und Anwendung von Gleichung (3) der Astigmatismus C des Auges näherungsweise bestimmt werden. Im Falle eines Astigmatismus-behafteten Auges bestimmt sich dann das sphärische Äquivalent SE gemäß: $\frac{d_{1} + d_{2}}{2} - d_{afok} = SE \cdot f^{2}_{78} = \frac{S E}{D} \cdot 3,6 mm$
Nunmehr sind näherungsweise das sphärische Äquivalent SE sowie der Astigmatismus C des Patientenauges bekannt. Über die Achslage φ kann jedoch noch keine Aussage getroffen werden.
Im nächsten Schritt S2 wird daher die Achslage φ bestimmt. Zur Bestimmung der Achslage φ wird zunächst der Abstand d so eingestellt, dass das zuvor bestimmte sphärische Äquivalent SE kompensiert wird. Weiterhin wird die zylindrische Brechkraft C_zyl-der adaptiven Komponente 74 so eingestellt, dass der zuvor bestimmte Astigmatismus C des Auges 12 gleich dem Astigmatismus des Refraktometers 10 ist. Dies wird erreicht bei $C_{74} = \frac{C}{β^{2}} bzw . θ = \frac{1}{2} arcsin (\frac{C_{74}}{2 \cdot C_{z y l}}),$
wobei der Abbildungsmaßstab β nach Gleichung (1) berechnet wird, und die Brechkraft C_zyl die Brechkraft der Zylinderlinsen der adaptiven Komponente 74 im Falle einer Stokes-Linse ist. Somit weist das aus dem Refraktometer 10 austretende Messlicht näherungsweise den gleichen Astigmatismus auf wie das Auge 12, wobei die Achslage φ noch zu bestimmen ist. Wurde in dem obigen Schritt der Astigmatismus C näherungsweise zu C = 0D bestimmt, so wird an der adaptiven Komponente 74 im Verlauf von Schritt S2 dennoch ein kleiner Wert für den Astigmatismus eingestellt, der beispielsweise C = 0,1D, C = 0,2D oder auch C = 0,5D entspricht.
Nunmehr wird die adaptive Komponente 74 in Form der Stokes-Linse unter Beibehaltung des Winkels θ um die optische Achse gedreht. Der Drehwinkel wird mit φ_y4 bezeichnet. Die Intensität I wird in Abhängigkeit vom Drehwinkel φ₇₄ im Bereich zwischen 0° und 180° gemessen. Bei einem Auge 12 mit Astigmatismus hat die Intensität I ein deutliches Maximum beim Drehwinkel φ_74max. Das Maximum ist umso stärker ausgeprägt, je größer der Astigmatismus C des Auges ist. Aus dem Drehwinkel φ_74max kann die Achslage φ des Astigmatismus des Auges 12 bestimmt werden. Falls der Astigmatismus des Auges 12 klein ist, so hängt die gemessene Intensität I nicht vom Drehwinkel φ₇₄ ab, und die Fehlsichtigkeit des Patientenauges ist ausreichend charakterisiert durch das sphärische Äquivalent SE aus Schritt S1 sowie einen Astigmatismus C = 0D, wobei bei einem astigmatismusfreien Auge die Achslage φ beliebig ist und beispielsweise als φ = 0° angegeben werden kann.
In einem optionalen Schritt S3 werden die am Refraktometer 10 in den Schritten S1 und S2 bestimmten Kompensationswerte für das sphärische Äquivalent SE, den Astigmatismus C und die Achslage φ eingestellt, indem der Abstand d = (d₂ - d₁)/2 zwischen den Linsengruppen 76 und 78, der Drehwinkel θ zwischen den Zylinderlinsen der Stokes-Linse der adaptiven Komponente sowie der Drehwinkel φ_74max am Refraktometer eingestellt werden. Nun wird durch Variation dieser Stellgrößen d, θ und φ_74max versucht, die gemessene Intensität I noch weiter zu erhöhen, bis dies nicht weiter möglich ist. Wie in den Schritten S1 und S2 beschrieben, werden anschließend aus den Werten der Einstellungen des Moduls AOM die das Auge charakterisierenden Parameter SE, C und φ bestimmt.
In 8 ist das vorstehend beschriebene Verfahren mit den Schritten S1, S2 und S3 in Form eines Flussdiagramms zusammengefasst. Es versteht sich, dass das Verfahren gemäß 8 nicht nur mit dem Ausführungsbeispiel des Refraktometers 10 in 5 durchführbar ist, sondern auch mit Refraktometern 10 in anderen Ausgestaltungen, wie sie nachfolgend noch beschrieben werden.
Das Verfahren in 8 weist zusätzliche Schritte S10 und S20 auf. In Schritt S10 wird zunächst abgefragt, ob Näherungswerte für SE und C bekannt sind. Ist dies der Fall, kann der Schritt S1 übersprungen werden, und das Verfahren fährt mit Schritt S20 fort. In Schritt S20 wird abgefragt, ob ein Näherungswert für die Achslage φ bekannt ist. Ist dies der Fall, kann der Schritt S2 übersprungen werden, um das Verfahren fährt mit dem an sich optionalen Schritt S3 fort. Ergibt die Abfrage in Schritt S10, das kein Näherungswert für SE und C bekannt ist, wird der Schritt S1 durchgeführt. Ebenso wird der Schritt S2 durchgeführt, wenn die Abfrage in Schritt S20 ergibt, dass kein Näherungswert für die Achslage φ bekannt ist.
9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Refraktometers 10 mit einer Optik 22, die ausgehend von einem Ende 52 einer Lichtfaser 50 ein adaptives optisches Modul AOM, einen optionalen Faltspiegel 84, einen Strahlteiler 36, wie beispielsweise den Strahlteiler 36 in 1 bis 4 (optional mit einem dahinter angeordneten Display und/oder Bildsensor wie mit Bezug auf 1 beschrieben) und eine Linsengruppe 86 aufweist. Das Ende 52 der Lichtfaser 50, die den Messlichtstrahl zuführt, befindet sich im Brennpunkt einer Linsengruppe 88, die den Messlichtstrahl näherungsweise kollimiert. Das adaptive optische Modul AOM weist eine Linsengruppe 90, die als Fokussierlinse wirkt, eine Linsengruppe 92 sowie eine adaptive Komponente 94 auf, die als Stokes-Linse ausgebildet sein kann. Die Lichtfaser 50 kann eine Single-Mode-Faser sein, beispielsweise mit einer Apertur NA von 0,11. Die Wellenlänge λ des Messlichts beträgt beispielsweise 550 nm, und der Messlichtstrahl am Ende 52 der Lichtfaser 50 weist beispielsweise einen Taillenradius w₀ von 1,6 µm auf. Anstelle einer Single-Mode-faser könnte aber ebenso gut eine Multimode-Faser als Lichtfaser 50 verwendet werden.
Die Ellipsen am rechten Bildrand von 9 zeigen schematisch Augen 12 mit sphärischen Äquivalenten SE = + 14D (oben), SE = 0D (mitte) und SE = - 17D (unten).
Die Linsengruppe 88 weist beispielsweise eine Brennweite von 9,84 mm auf. Die Linsengruppe 86 bildet die Pupille des Auges 12 in die Nähe der adaptiven Komponente 94 ab, wobei die adaptive Komponente 94 zur Kompensation des Astigmatismus C und dessen Achslage φ des Auges 12 dient. Das sphärische Äquivalent SE des Auges 12 wird durch Verschiebung der fokussierenden Linsengruppe 90 entlang einer optischen Achse kompensiert, wie mit einem Doppelpfeil 96 angedeutet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist somit nicht das gesamte Modul AOM entlang einer optischen Achse verfahrbar, sondern nur die Linsengruppe 90 innerhalb des Moduls AOM.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Zusammenhang des sphärischen Äquivalents SE und der Position der fokussierenden Linsengruppe 90 entlang einer optischen Achse nicht linear, kann aber einfach aus den Brennweiten der beteiligten Linsengruppen sowie der Geometrie der Optik 22 analog zur Gleichung (2) bestimmt werden.
Die adaptive Komponente 94, die als Stokes-Linse ausgebildet sein kann, steht in dem Ausführungsbeispiel nahe einer konjugierten Ebene zur Pupille P des Auges 12, so dass im Falle der Ausgestaltung der adaptiven Komponente 94 als Stokes-Linse die Drehung der beiden Zylinderlinsen der Stokes-Linse um eine optische Achse unabhängig von einer sphärischen Fehlsichtigkeit des Auges 12 ist und nur vom Astigmatismus C und dessen Achslage φ des Auges 12 abhängig ist. Es ist aber auch denkbar, die adaptive Komponente 94 an einer anderen Position im Messstrahlengang zu platzieren.
Zur Vermessung der Refraktion des Auges 12 kann das Verfahren gemäß 8 eingesetzt werden.
10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Refraktometers 10 zur Vermessung der Refraktion eines Auges 12 eines Patienten. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Messlichtstrahl von einem Ende 52 einer Lichtfaser 50 abgestrahlt, wobei das abgestrahlte Messlicht beispielsweise eine Wellenlänge λ von 840 nm aufweist. Die Optik 22 des Refraktometers 10 weist ein adaptives optisches Modul AOM auf, das eine Linsengruppe 100 und eine adaptive Komponente 102 aufweist. Die adaptive Komponente 102 dient zur Kompensation eines Astigmatismus und dessen Achslage des Auges 12 des Patienten. Die Linsengruppe 100 kollimiert den aus dem Ende 52 der Lichtfaser 50 austretenden Messlichtstrahl. Die Linsengruppe 100 ist zur Kompensation des sphärischen Äquivalents der Ametropie des Auges 12 entlang einer optischen Achse verschiebbar, wie mit dem Pfeil 104 angedeutet ist.
Die adaptive Komponente 102 kann hier aus zwei Zylinderlinsen bestehen, die in einem festen Winkel zueinander angeordnet sind und beispielsweise als flüssigkeitsgefüllte Linsen ausgebildet sind, oder sie kann als Paar gegeneinander verschiebbarer Alvarez-Platten realisiert sein. Im Falle von zwei gegeneinander gekreuzten Zylinderlinsen, deren Brechkraft variabel ist, wird ein Astigmatismus einer vorgegebenen Stärke C des Auges 12 und einer Achslage φ durch Einstellen der Brechkraft der Zylinderlinsen kompensiert.
Die Optik 22 weist weiterhin zwei Linsengruppen 106 und 108 auf, die wie bei dem Ausführungsbeispiel in 5 zusammen ein Kepler-Fernrohr bilden können.
Die Ellipsen am rechten Bildrand in 10 zeigen schematisch Patientenaugen mit sphärischen Äquivalenten von SE = + 10D (oben) bis SE = - 10D (unten).
Aus der einstellbaren Position der kollimierenden Linsengruppe 100 sowie aus den Brechkräften der Zylinderlinsen mit variabler Brechkraft der adaptiven Komponente 102 und deren lagefester Positionierung kann wiederum das sphärische Äquivalent SE, der Astigmatismus C und die Achslage φ des Astigmatismus des Auges 12 bestimmt werden.
11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Refraktometers 10 zur Bestimmung bzw. Vermessung der Refraktion eines Auges 12 eines Patienten. Bei dem Refraktometer 10 wird die gesamte Optik 22 durch das adaptive optische Modul AOM gebildet. Das Modul AOM weist mit anderen Worten alle optischen Komponenten des Refraktometers 10 auf.
Ein Messlichtstrahl wird von einer Messlichtquelle (beispielsweise Messlichtquelle 14 in 2) aus einem Ende 52 der Lichtfaser 50 abgestrahlt. Die Lichtfaser 50 und damit dessen Ende 52 ist entlang einer optischen Achse beweglich, wie mit Pfeilen 110 angedeutet ist. Bei dieser Ausgestaltung des Refraktometers 10 muss nur die Lichtfaser 50 entlang der optischen Achse bewegt werden, um das adaptive optische Modul AOM so einzustellen, dass das sphärische Äquivalent der Ametropie des Auges 12 kompensiert wird. Im Messstrahlengang des Refraktometers 10 befindet sich, von der Messlichtquelle bzw. der Lichtfaser 50 aus gesehen, ein Faltspiegel 112, eine Linsengruppe 114, ein Faltspiegel 116 (der aber auch als Strahlteiler wie der Strahlteiler 36 mit nachgeschaltetem Bildsensor und/oder Display 40 ausgebildet sein kann) und eine adaptive Komponente 118. Die Lichtfaser 50, der Faltspiegel 112, die Linsengruppe 114, der Faltspiegel 116 und die adaptive Komponente 118 bilden das Modul AOM. Zur Kompensation des sphärischen Äquivalents SE wird das Ende 52 der Lichtfaser 50 entlang seiner Abstrahlrichtung (Pfeil 110) verschoben. Astigmatismus C und Achslage φ können durch Einstellen der adaptiven Komponente 118 kompensiert werden, die beispielsweise als Stokes-Linse ausgebildet sein kann. Zur Stabilisierung der Signalhöhe durch Eliminierung des Effekts von Speckles und Retina-Inhomogenitäten kann der Faltspiegel 112 vibrieren, wie mit Pfeilen 120 angedeutet ist, so dass sich der Lichtfleck 28 auf der Retina 23 ebenfalls bewegt.
In 11 sind die Verschiebewege der Lichtfaser 50 beziehungsweise des Endes 52 der Lichtfaser 50 gegenüber einer Nulllage Δz₀ bei einem sphärischen Äquivalent SE = 0D mit Δz₁ für SE = + 10D und Δz₃ für SE = - 10D eingezeichnet. Δz₁ beträgt beispielsweise - 16,13 mm und Δz₃ beträgt beispielsweise +15,85 mm.
Der Aufbau des Refraktometers 10 in 11 hat den Vorteil, dass Astigmatismus und dessen Achslage direkt den entsprechenden Werten am Brillenglas entsprechen und nicht mehr umgerechnet werden müssen. Weiterhin hat der Messlichtstrahl an der Pupille P des Auges 12 eine Größe, die deutlich größer ist als die Pupille. Somit ist eine Messung auch dann möglich, wenn das Auge 12 des Patienten dezentriert zu einer optischen Achse des Refraktometers 10 ist. Außerdem ist der Aufbau sehr kompakt und kostengünstig zu realisieren.
Bei den zuvor beschriebenen Refraktometern 10 und dem Verfahren zum Vermessen der Refraktion des Auges eines Patienten können die Einstellungen des adaptiven optischen Moduls AOM zur Kompensation des sphärischen Äquivalents SE, des Astigmatismus C und dessen Achslage φ über die Steuereinheit 38 erfolgen. Die Steuereinheit 38 leitet das jeweilige Steuersignal wiederum aus dem Messmodul 18 ab, das die vom Lichtdetektor 20 gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes auswertet. Das Messmodul 18 erfasst den Intensitätsverlauf der am Lichtdetektor 20 gemessenen Intensität des rückreflektierten Messlichtes, wie beispielsweise in 6 und 7 anhand von beispielhaften Intensitätskurven gezeigt ist.
Weitere Ausgestaltungen von adaptiven optischen Modulen, insbesondere zur Verwendung in den Refraktometern 10 gemäß 1 und 4 werden nachfolgend beschrieben.
Als Modul AOM kann beispielsweise ein stufenlos verstellbares monokulares Phoropter verwendet werden, das auf Flüssiglinsen basiert, wie beispielsweise in dem Artikel von R. Marks et al.: „Adjustable adaptive compact fluidic phoropter with no mechanical translation of lenses“, Optics Letters, Band 35, Nr. 8, Seiten 739 ff. (2010) beschrieben ist. Die am Phoropter eingestellten Werte für sphärisches Äquivalent, Astigmatismus und dessen Achslage, bei der das maximale Signal am Lichtdetektor 20 gemessen wird, beschreiben die Refraktion des Auges ohne weitere Umrechnung.
Eine andere Möglichkeit der Realisierung eines monokularen Phoropters ist die Verwendung eines Paares von Alvarez-Platten, wie in US 8 688 338 B2 beschrieben ist, wobei dieses Dokument in der vorliegenden Beschreibung durch Bezugnahme aufgenommen ist. Werden die zwei Platten, die jeweils eine zueinander komplementäre Oberflächenkontur aufweisen, relativ zueinander in einer Richtung x senkrecht zu einer optischen Achse z verschoben, so variiert die sphärische Brechkraft des Alvarez-Paares, wodurch das sphärische Äquivalent der Ametropie des Patientenauges kompensiert werden kann. Werden die Platten relativ zueinander in einer Richtung y senkrecht zur xz-Ebene verschoben, so variiert der Astigmatismus. Werden beide Alvarez-Platten gemeinsam um eine optische Achse z gedreht, so variiert die Achslage. Eine solche Ausgestaltung eines adaptiven optischen Moduls AOM hat den Vorteil, dass gleichzeitig eine objektive Refraktionsmessung und auch eine subjektive Refraktionsmessung möglich sind.
Eine weitere Variation dieses Ausführungsbeispiels ist die Positionierung zweier Refraktometer 10 nebeneinander, so dass beide Patientenaugen gleichzeitig vermessen werden können.
Die hier beschriebenen Refraktometer 10 können als eigenständige Vorrichtung, beispielsweise in Form eines Tischgerätes ausgebildet sein. Es ist aber auch möglich, ein erfindungsgemäßes Refraktometer 10 mit einem OCT-Gerät zur Augenuntersuchung zu einem kombinierten Gerät zusammenzufassen, wie in 12 schematisch gezeigt ist.
12 zeigt ein OCT-Gerät 160, in das ein erfindungsgemäßes Refraktometer 10 integriert ist. Das OCT-Gerät 160 dient zur optischen kohärenztomografischen Untersuchung eines Auges 12. Das OCT-Gerät weist eine OCT-Lichtquelle auf, sowie ein Interferometer und einen Fotodetektor, wobei diese Teile in einem Block 162 in 12 enthalten sind. In diesem Fall können die Messlichtquelle 14 des Refraktometers 10 die OCT-Lichtquelle und/oder der Lichtdetektor 20 des Refraktometers 10 der Lichtdetektor des OCT-Systems sein. Wie bei den Ausführungsbeispielen in 2 bis 4 sowie 5, 9 bis 11 kann eine Lichtfaser 50 zum Aussenden eines Messlichtstrahles und Empfangen von rückreflektierten Messlicht für die Refraktionsbestimmung des Auges 12 eingesetzt werden, und die gleiche Lichtfaser 50 kann für die Zwecke einer optischen kohärenztomografischen Untersuchung des Auges 12 OCT-Licht aussenden und rückreflektiertes OCT-Licht empfangen. Eine Linsengruppe 164 kann sowohl das Messlicht zur Refraktionsbestimmung als auch das OCT-Licht kollimieren. Ein adaptives optisches Modul AOM mit einer als Stokes-Linse ausgebildeten adaptiven Komponente 169, die in 12 in Neutraleinstellung gezeigt ist, zur Kompensation eines Astigmatismus und einer translatorisch beweglichen Linsengruppe 171 zur Kompensation des sphärischen Äquivalents wird zur Refraktionsbestimmung wie oben beschrieben verwendet, wobei das Modul AOM jedoch auch für die OCT-Untersuchung eingesetzt werden kann. Für OCT-Geräte übliche Scanspiegel 166, 168 können nicht nur für die OCT-Messung verwendet werden, sondern können auch dazu dienen, den Lichtfleck 28 auf der Retina 23 räumlich zu variieren und somit unerwünschte Einflüsse von Inhomogenitäten der Retina 23 und auch von Speckles zu eliminieren, wie oben bereits beschrieben wurde.
Mittels der Scanspiegel 166, 168 kann im Rahmen einer OCT-Untersuchung die Retina 23 oder die Vorderkammer des Auges 12 senkrecht zu einer optischen Achse abgetastet werden. Durch Hinzunahme des Moduls AOM erhält das OCT-Gerät zusätzlich die Funktinalität eines Refraktometers. Während der Refraktionsmessung am Auge 12 kann das OCT-Signal ausgewertet werden und sichergestellt werden, dass sich das Messlicht im Bereich der Fovea befindet und somit das Patientenauge in die richtige Richtung blickt. Zusätzlich ist auch eine Verbesserung der OCT-Bildqualität erreichbar, da mittels des Moduls AOM ein Astigmatismus des Auges 12 in der Wellenfront des OCT-Strahlengangs eliminiert werden kann, so dass eine erhöhte laterale Auflösung der Retina 23 im OCT-Bild erzielt werden kann.
In weiteren Ausgestaltungen des Refraktometers 10 kann das adaptive optische Modul auch adaptive Komponenten enthalten, die zur Kompensation von einem oder mehreren Bildfehlern des Auges 12 höherer Ordnung, wie Koma, Dreiblattfehler, usw. verwendet werden können. Eine solche adaptive Komponente kann beispielsweise ein adaptiver Spiegel oder ein Flüssigkristall-basierter Spatial Light Modulator sein. Unter Bildfehler höherer Ordnung werden hier alle Aberrationen verstanden, die nicht durch die drei Zernike-Funktionen für Defokus und Astigmatismus beschrieben werden können. Durch Kompensation dieser Aberrationen höherer Ordnung kann die Signalhöhe am Lichtdetektor 20 ebenfalls beeinflusst werden. Die Bildfehler höherer Ordnung des Auges können dann aus der Einstellung der adaptiven Komponente und damit der Wellenfront an der adaptiven Komponente abgeleitet werden.
Wie oben beschrieben ist es vorteilhaft, die adaptive Komponente des adaptiven optischen Moduls in einer zu einer Oberfläche des Auges, beispielsweise der Cornea oder der Iris, konjugierten Ebene anzuordnen. Der Vorteil ist, dass dann die kompensierten Aberrationen unabhängig voneinander sind, also beispielsweise der kompensierte Astigmatismus nicht von dem sphärischen Äquivalent der Ametropie abhängt.
Weiterhin ist es bei den erfindungsgemäßen Refraktometern vorteilhaft, die Wellenlänge des Messlichts in den infraroten Wellenlängenbereich zu legen, damit der Patient nicht geblendet wird und die Pupille des Patienten geöffnet bleibt. Außerdem eignet sich diese Ausgestaltung insbesondere für die Kombination des erfindungsgemäßen Refraktometers mit einem OCT-Gerät, da die OCT-Lichtquelle üblicherweise OCT-Licht im infraroten Wellenlängenbereich emittiert.
Weitere adaptive Komponenten zur Verwendung dem adaptiven optischen Modul AOM des erfindungsgemäßen Refraktometers 10 können beispielsweise Flüssiglinsen sein, die auf dem Elektro-Wetting-Effekt beruhen, oder rotationssymmetrische Membranlinsen. Anstelle der Verdrehung der beiden Zylinderlinsen einer Stokes-Linse zur Achslagen-Bestimmung können auch entsprechende Prismen wie ein Schmidt-Pechan-Prisma oder ein Abbe-König-Prisma verwendet werden, die im Strahlengang drehbar sind. Somit muss nur eine Zylinderlinse der Stokes-Linse drehbar gelagert sein.
Die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Refraktometer 10 können auch über zwei oder mehrere adaptive optische Module AOM verfügen, von denen beispielsweise eines der Kompensation des sphärischen Äquivalents der Ametropie und eines der Kompensation des Astigmatismus dient. Solche mehreren Module AOM können an zwei verschiedenen Orten im Messstrahlengang angeordnet sein. Beispielsweise kann das Modul AOM zur Astigmatismus- und Achsenkompensation vor dem Auge 12 des Patienten angebracht sein, und das Modul AOM zur Kompensation des sphärischen Äquivalents kann im Bereich des Endes 52 der Faser 50 angebracht sein. Außerdem versteht es sich, dass die oben beschriebenen adaptiven optischen Module nicht nur als zusammenhängender Block von optischen Komponenten ausgebildet sein können, sondern die optischen Komponenten zur Kompensation von sphärischem Äquivalent und zur Astigmatismus-Kompensation können im Messstrahlengang an verschiedenen Stellen und voneinander entfernt angeordnet sein.
In weiteren Ausgestaltungen kann ein erfindungsgemäßes Refraktometer 10 über eine optionale Kamera verfügen, die ein Bild der Iris des Patientenauges aufnimmt und über den Strahlteiler 36 (1) angekoppelt wird, wie bereits oben mit Bezug auf 1 (Bildsensor 40) beschrieben wurde. Das Bild der Kamera kann verwendet werden, um den Refraktionsmessvorgang zu starten oder zu unterbrechen, je nachdem, ob sich das Auge 12 des Patienten in einer geeigneten Position zum Messlichtstrahl 16 befindet. Hierdurch können Messfehler verringert werden.
Wenn die Refraktionsmessung mit infrarotem Messlicht stattfindet, können die vom Refraktometer 10 bestimmten Werte für das sphärische Äquivalent SE und Astigmatismus C auf zugehörige Werte im visuellen Spektrum, beispielsweise bei 550 nm umgerechnet werden.
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 Patentliteratur

US 20015/0109580 A1 [0002]
US 6550917 B1 [0004]
US 2015/0109580 A1 [0005]
US 8688338 B2 [0135]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Y. Jian, J. Xu, M. A. Gradowski, S. Bonora, R. J. Zawadzki, M. V. Sarunic: „Wavefront sensorless adaptive optics optical coherence tomography for in vivo retinal imaging in mice“, Biomedical Optics Express 2014, Seiten 547 - 559, DOI: 10.1364/BOE.5.00547 [0007]

Claims

Konfokales Refraktometer zur Bestimmung der Refraktion eines Auges (12) eines Patienten, mit einer Messlichtquelle (14) zur Erzeugung eines Messlichtstrahls (16), einem Messmodul (18), das einen Lichtdetektor (20) zur Messung einer Intensität von Messlicht aufweist, weiterhin mit einer von einem Messstrahlengang durchsetzten Optik (22), um den Messlichtstrahl (16) auf die Retina (23) des Auges (12) zu richten und an der Retina (23) rückreflektiertes Messlicht (24) dem Lichtdetektor (20) zuzuführen, wobei der Messstrahlengang insgesamt konfokal ist, wobei die Optik (22) ein adaptives optisches Modul (AOM) aufweist, wobei durch Einstellen des adaptiven optischen Moduls (AOM) eine Wellenfront des Messstrahlengangs verändert werden kann, so dass sich die vom Lichtdetektor (20) gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) verändert, wobei das Messmodul (18) dazu ausgelegt ist, anhand einer Einstellung des adaptiven optischen Moduls (AOM), bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) ein Maximum aufweist, das sphärische Äquivalent (SE) der Ametropie des Auges (12) zu ermitteln, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Modul (AOM) eine adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) aufweist, die dazu ausgelegt ist, durch Einstellen der adaptiven Komponente (74; 94; 102; 118) einen Astigmatismus in der Wellenfront des Messlichtes zu kompensieren, und wobei das Messmodul (18) dazu ausgelegt ist, aus einer Einstellung der adaptiven Komponente (74; 94; 102; 118), bei der die gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) ein Maximum aufweist, den Astigmatismus (C) des Auges und die Achslage (φ) des Astigmatismus zu ermitteln.
Refraktometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) in eine Neutraleinstellung einstellbar ist, in der die adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) keine astigmatische Wirkung aufweist.
Refraktometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Komponente (74; 94; 118) zwei gegeneinander verdrehbare Zylinderlinsen aufweist, von denen die eine Zylinderlinse eine positive Brechkraft und die andere Zylinderlinse eine negative Brechkraft aufweist, wobei die positive und die negative Brechkraft betragsmäßig gleich sind.
Refraktometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Komponente zwei Platten aufweist, die jeweils eine Oberflächenkontur aufweisen, wobei die beiden Oberflächenkonturen zueinander komplementär sind, und wobei die Platten relativ zueinander translatorisch verschiebbar und/oder verdrehbar sind.
Refraktometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Komponente (102) eine oder mehrere flüssigkeitsgefüllte Linsen aufweist, deren sphärische und/oder astigmatische Brechkraft veränderbar ist.
Refraktometer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Komponente (102) zwei Zylinderlinsen aufweist, die zueinander um einen Winkel ungleich 0° gekreuzt sind, wobei die Zylinderlinsen insbesondere lagefest zueinander sind, und wobei die Brechkraft der Zylinderlinsen veränderbar ist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die adaptive Komponente (74) im Messstrahlengang in einer Ebene positioniert ist, die im Gebrauch des Refraktometers (10) zu einer Pupille (P) des Auges (12) konjugiert ist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Lochblende (27) nahe der Messlichtquelle (14) und eine zweite Lochblende (31) nahe dem Lichtdetektor (20) angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Lochblende (27, 31) konfokal sind.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messlichtquelle (14) mit einer ersten Lichtfaser (44) und der Lichtdetektor (20) mit einer zweiten Lichtfaser (46) verbunden sind, wobei die erste und die zweite Lichtfaser (44, 46) über einen Faserkoppler (48) in eine dritte Lichtfaser (50) übergehen, wobei ein freies Ende (52) der dritten Lichtfaser (50) ein Austrittsende für den Messlichtstrahl (16) und ein Eintrittsende für das rückreflektierte Messlicht (24) bildet, wobei das Austrittsende und das Eintrittsende konfokal sind.
Refraktometer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Messstrahlengang ein Lock-in-Verstärker (54), insbesondere ein Chopper-Rad (56) angeordnet ist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Messstrahlengang ein Ablenkelement (60) angeordnet ist, das den Messlichtstrahl (16) periodisch ablenkt, derart, dass der Messlichtstrahl (16) im Gebrauch des Refraktometers auf der Retina (23) des Auges (12) periodisch bewegt wird.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (22) einen Strahlteiler (36) aufweist, dem ein Display und/oder ein Bildsensor (40) zugeordnet ist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Modul (AOM) eine Lichtfaser (50), eine erste Linsengruppe (72), die adaptive Komponente (74) und eine zweite Linsengruppe (76) aufweist, wobei die adaptive Komponente (74) nahe der Brennebene der zweiten Linsengruppe (76) angeordnet ist.
Refraktometer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (22) eine dritte Linsengruppe (78) aufweist, wobei die dritte Linsengruppe (78) so angeordnet ist, dass sich im Gebrauch des Refraktometers (10) die Pupille (P) des Auges (12) nahe einer Brennebene der dritten Linsengruppe (78) befindet.
Refraktometer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfaser (50), die erste Linsengruppe (72), die adaptive Komponente (74) und die zweite Linsengruppe (76) gemeinsam in Richtung des Messstrahlengangs relativ zur dritten Linsengruppe (78) verfahrbar sind.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Modul (AOM) eine erste Linsengruppe (90), eine zweite Linsengruppe (92) und die adaptive Komponente (94) aufweist, wobei die erste Linsengruppe (90) entlang des Messstrahlengangs relativ zu der zweiten Linsengruppe (92) verfahrbar ist.
Refraktometer nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (22) eine Lichtfaser (50), eine dritte Linsengruppe (88) und das adaptive optische Modul (AOM) aufweist, wobei die Lichtfaser (50) und die erste Linsengruppe (88) vorzugsweise stationär sind.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Modul (AOM) eine erste Linsengruppe (100) und die adaptive Komponente (102) aufweist, wobei die erste Linsengruppe (100) in Richtung des Messstrahlengangs relativ zu der adaptiven Komponente (102) verfahrbar ist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Modul (AOM) eine Lichtfaser (50), einen ersten Faltspiegel (112), eine Linsengruppe (114), einen zweiten Faltspiegel (116) und die adaptive Komponente (118) aufweist.
Refraktometer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Faltspiegel (112, 116) beweglich ist, um den Messlichtstrahl (16) im Gebrauch des Refraktometers auf der Retina (23) zu bewegen.
Refraktometer nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtfaser (50) in Richtung des Messstrahlengangs relativ zu dem ersten Faltspiegel (112) beweglich ist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Optik (22) nur das adaptive optische Modul (AOM) aufweist.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive optische Modul (AOM) dazu ausgelegt ist, Aberrationen höherer Ordnung als die Grundordnung des Astigmatismus in der Wellenfront zu kompensieren.
Refraktometer nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Aberrationen höherer Ordnung solche sind, die nicht durch die drei Zernikefunktionen für Defokus und Astigmatismus beschrieben werden können.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch eine Steuereinheit (38) zum Einstellen des adaptiven optischen Moduls (AOM).
Refraktometer nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38), insbesondere im Zusammenwirken mit dem Messmodul (18), dazu eingerichtet ist, das adaptive optische Modul (AOM) so einzustellen, dass die am Lichtdetektor (20) gemessene Intensität des rückreflektierten Messlichtes (24) ein Maximum aufweist.
Refraktometer nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, das die Steuereinheit (38) dazu eingerichtet ist, das adaptive optische Modul (AOM) zunächst während einer Neutraleinstellung der adaptiven Komponente (74; 94; 102; 118), in der die adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) keine astigmatische Wirkung hat, einzustellen, bis die am Lichtdetektor gemessene Intensität ein Maximum aufweist.
Refraktometer nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmodul (18) dazu eingerichtet ist, aus der jeweiligen Einstellung des adaptiven optischen Moduls (AOM), wenn am Lichtdetektor (20) ein erstes und zweites Maximum detektiert wird, das sphärische Äquivalent (SE) und den Astigmatismus (C) zumindest näherungsweise zu ermitteln.
Refraktometer nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Messmodul (18) dazu eingerichtet ist, aus der Einstellung des adaptiven optischen Moduls (AOM), wenn am Lichtdetektor (20) nur ein Maximum der Intensität detektiert wird, das sphärische Äquivalent (SE) zu ermitteln und den Astigmatismus (C) als zumindest näherungsweise null zu bestimmen.
Refraktometer nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (38) dazu eingerichtet ist, die adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) aus der Neutraleinstellung heraus so einzustellen, dass die adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) den Astigmatismus ohne Rücksicht auf dessen Achslage kompensiert, und die adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) weiter einzustellen, bis die am Lichtdetektor (20) detektierte Intensität sich nicht weiter erhöht, wobei das Messmodul (18) dazu eingerichtet ist, aus der resultierenden Einstellung der adaptiven Komponente (74; 94; 102; 118) die Achslage (φ) des Astigmatismus zu ermitteln.
OCT-Gerät für die optische kohärenztomographische Untersuchung eines Auges eines Patienten, gekennzeichnet durch ein integriertes Refraktometer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 30, wobei die Messlichtquelle (14) durch eine OCT-Lichtquelle gebildet ist.
Verfahren zum Bestimmen der Refraktion eines Auges (12) eines Patienten, mit den Schritten: Bereitstellen eines Messstrahlengangs, in dem ein adaptives optisches Modul (AOM) angeordnet ist, das dazu ausgelegt ist, durch Einstellen ein sphärisches Äquivalent (SE) der Ametropie des Auges in der Wellenfront des Messstrahlengangs zu kompensieren, und das eine adaptive Komponente (74; 94; 102; 118) aufweist, die dazu ausgelegt ist, durch Einstellen einen Astigmatismus in der Wellenfront des Messstrahlenganges zu kompensieren, Richten eines Messlichtstrahls (16) auf das Auge (12), derart, dass ein Lichtfleck (28) auf der Retina (23) des Auges (12) erzeugt wird, Messen einer Intensität von von der Retina rückreflektiertem Messlicht (24) Einstellen des adaptiven optischen Moduls (AOM) und der adaptiven Komponente (74; 94; 102; 118), bis die gemessene Intensität maximal ist, Bestimmen, aus der Einstellung des adaptiven optischen Moduls (AOM) und der adaptiven Komponente (74; 94; 102; 118), bei der die gemessene Intensität maximal ist, des sphärischen Äquivalents (SE), des Astigmatismus (C) und dessen Achslage (φ).