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Die Erfindung betrifft ein kombiniertes Messsystem zur Augenbestimmung und ein Verfahren zur kombinierten Augenbestimmung.
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Hintergrund
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Für die dreidimensionale Augenbestimmung ist es bekannt, zum Beispiel im Rahmen der Katarakt-Chirurgie, mittels optischer Kohärenztomographie (OCT) Daten über die Augengeometrie zu erfassen. Hierbei werden von einem Interferometer Lichtstrahlen in das Auge abgegeben, welche an Grenzflächen zwischen Bereichen mit unterschiedlichen Brechungsindizes reflektiert werden. Hierzu gehört beispielsweise auch die Grenzfläche zwischen der Umgebungsluft und der Augenoberfläche. Die reflektierten Strahlen werden im Interferometer mit Strahlen überlagert, weiche nicht aus dem Interferometer abgegeben wurden und in einem Vergleichsarm eine bekannte Strecke zurückgelegt haben. Dabei kommt es zu Interferenz. Mittels der Interferenzerscheinung wird dann auf die Augengeometrie geschlossen.
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Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Augenbestimmung nutzt einen Spaltprojektor und eine Scheimpflugkamera. In dem Dokument
EP 1 074 214 B1 ist ein Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und einem Spaltprojektor zur Aufnahme von Schnittbildern eines Auges beschrieben. Scheimpflugkamera und Spaltprojektor sind an einem Ständer angeordnet. Der Spaltprojektor und die Scheimpflugkamera sind um eine gemeinsame Achse drehbar gelagert, welche im Wesentlichen mit der optischen Achse des zu untersuchenden Auges zusammenfällt. Um das Auge bei verschiedenen Relativlagen der Scheimpflugkamera in Bezug auf das Auge zu untersuchen, wird die Scheimpflugkamera um die optische Achse gedreht. Hierbei wird der Spaltprojektor mitgedreht.
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Im Dokument
DE 20 2014 105 027 U1 ist eine Vorrichtung zur dreidimensionalen Augenbestimmung mit einem Spaltprojektor und einer Anordnung mit mehreren Scheimpflugkameras offenbart. Der Spaltprojektor gibt zum Beleuchten eines in einer Messposition anzuordnenden, zu untersuchenden Auges Lichtstrahlen entlang einer optischen Achse ab. Mit Hilfe der Lichtstrahlen kann das zu untersuchende Auge erleuchtet werden. Die mehreren Scheimpflugkameras sind jeweils geeignet, Bilddaten des mittels des Spaltprojektors erleuchteten Auges in der Messposition zu erfassen. Die Scheimpflugkameras sind zu der optischen Achse und / oder der Messposition ausrichtbar und in einer oder mehreren Ebenen quer zur optischen Achse um diese herum umlaufend und / oder drehbar angeordnet.
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Zusammenfassung
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein kombiniertes Messsystem zur Augenbestimmung und ein Verfahren zur kombinierten Augenbestimmung bereitzustellen, mit denen eine genaue Augenbestimmung bei einfacher Bedienung ermöglicht ist.
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Zur Lösung der Aufgabe sind ein kombiniertes Messsystem zur Augenbestimmung und ein Verfahren zur kombinierten Augenbestimmung nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 geschaffen. Alternative Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Nach einem Aspekt ist ein kombiniertes Messsystem zur Augenbestimmung geschaffen. Das kombinierte Messsystem weist einen Messplatz sowie eine kombinierte Messanordnung mit einem Spaltprojektor, einer Scheimpflugkamera und einem Interferometer auf. An dem Messplatz ist ein zu bestimmendes Auge in einer Messposition anzuordnen. Der Spaltprojektor ist geeignet, zum Beleuchten des zu bestimmenden Auges Lichtstrahlen entlang einer ersten optischen Achse abzugeben. Die Scheimpflugkamera ist geeignet, für eine Augenbestimmung Bilddaten des mittels des Spaltprojektors erleuchteten Auges in der Messposition zu erfassen. Das Interferometer ist geeignet, Lichtstrahlen entlang einer zweiten optischen Achse abzugeben. Die Lichtstrahlen werden am und / oder im Auge reflektiert und interferieren im Interferometer mit weiteren, nicht entlang der zweiten optischen Achse abgegebenen Lichtstrahlen. Das Interferometer ist weiterhin geeignet, Daten bezüglich der Interferenz der Lichtstrahlen zu bestimmen, um aus den Interferenzdaten dreidimensionale Daten des Auges zu bestimmen.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zur kombinierten Augenbestimmung geschaffen. Ein zu bestimmendes Auge wird in einer Messposition an einem Messplatz angeordnet. Durch einen Spaltprojektor in einer kombinierten Messanordnung werden zum Beleuchten des zu bestimmenden Auges Lichtstrahlen entlang einer ersten optischen Achse abgegeben. Bilddaten des mittels des Spaltprojektors erleuchteten Auges in der Messposition werden durch eine Scheimpflugkamera in der kombinierten Messanordnung erfasst. Ein Interferometer in der kombinierten Messanordnung gibt Lichtstrahlen entlang einer zweiten optischen Achse ab. Die Lichtstrahlen werden am und / oder im Auge reflektiert und interferieren im Interferometer mit weiteren, nicht entlang der zweiten optischen Achse abgegebenen Lichtstrahlen. Durch das Interferometer werden Daten bezüglich der Interferenz der Lichtstrahlen bestimmt. Aus den Interferenzdaten werden dreidimensionale Daten des Auges bestimmt. Die Bilddaten und die dreidimensionalen Daten werden kombiniert, um das Auge zu bestimmen.
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Die Interferenzdaten von Lichtstrahlen, welche teilweise vom Interferometer abgegeben und am und / oder im Auge reflektiert wurden, können durch das Interferometer mittels optischer Kohärenztomographie bestimmt werden. Die optische Kohärenztomographie als solche ist in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt.
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Das Interferometer kann eingerichtet sein, dreidimensionale Daten des Auges aus den Interferenzdaten zu bestimmen. Alternativ können dreidimensionale Daten des Auges aus den Interferenzdaten außerhalb des Interferometers bestimmt werden. Beispielsweise kann das Interferometer die Interferenzdaten an eine Recheneinheit übertragen, welche hieraus dreidimensionale Daten des Auges bestimmt. Als weitere Alternative können dreidimensionale Daten des Auges aus den Interferenzdaten teilweise durch das Interferometer und teilweise durch eine Recheneinheit außerhalb des Interferometers bestimmt werden. Beispielsweise kann das Interferometer die Interferenzdaten aufbereiten und an eine Recheneinheit übertragen, in welcher die endgültige Bestimmung dreidimensionaler Daten des Auges stattfindet.
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Da eine kombinierte Bestimmung mithilfe einer Datenerfassung mittels eines Interferometers und einer Bilderfassung des mittels eines Spaltprojektors erleuchteten Auges durch eine Scheimpflugkamera ermöglicht ist, steht ein erweiterter Datensatz zur Augenbestimmung zur Verfügung. Durch eine Kombination der Bilddaten mit den dreidimensionalen Daten kann eine genauere Bestimmung des Auges erreicht werden.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Methoden bekannt, um Datensätze, die dasselbe dreidimensionale Objekt darstellen, zu kombinieren. Bei der Kombination der dreidimensionalen Daten des Auges mit den Bilddaten des Auges können verschiedene derartige Methoden, einzeln oder in Kombination, zum Einsatz kommen.
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Beispielsweise können mittels der Scheimpflugkamera digitale Bilddaten bestimmt werden, aus welchen einer üblichen Bilddatenaufbereitung entsprechend ein Satz dreidimensionaler Datenpunkte gewonnen wird. Die durch das Interferometer bestimmten dreidimensionalen Daten des Auges können ebenfalls zu einem Satz dreidimensionaler Datenpunkte zusammengefasst werden. Die beiden Sätze dreidimensionaler Datenpunkte können anschließend zusammengefasst und in ein dreidimensionales Modell des zu bestimmenden Auges überführt werden. Dabei können Punkte, die in den beiden Datensätzen jeweils denselben anatomischen Referenzpunkt beschreiben zu einem Datenpunkt zusammengefasst werden, beispielsweise mittels Interpolation.
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Das Vorsehen des Spaltprojektors, der Scheimpflugkamera sowie des Interferometers in einer Messanordnung führt zu einer einfachen und wenig fehleranfälligen Handhabung. Es kann in einer beispielhaften Ausgestaltung nicht notwendig sein, die Daten der Verfahren auf einen gemeinsamen Ursprung zu normieren, da das Auge zur Augenbestimmung in der einen Messposition an dem Messplatz des Messsystems angeordnet ist. Weiterhin wird der zeitliche Aufwand für die Augenbestimmung vermindert. Die gemeinsame Anordnung von Spaltprojektor, Scheimpflugkamera und Interferometer führt gegenüber einzelnen Geräten zu einem kompakten Messsystem.
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Es kann eine Recheneinheit vorgesehen sein, in der die Bilddaten und die dreidimensionalen Daten kombiniert werden, um das Auge zu bestimmen. Die Recheneinheit kann in der Messanordnung vorgesehen sein. Alternativ kann eine Recheneinheit außerhalb der Messanordnung vorgesehen sein. In einer weiteren alternativen Ausgestaltung sind sowohl eine Recheneinheit in der Messanordnung als auch eine Rechnereinheit außerhalb der Messanordnung vorgesehen. Beispielsweise kann eine Recheneinheit in der Messanordnung für eine Vorverarbeitung der Daten vorgesehen sein. Die Recheneinheit kann zum Beispiel die einzelnen Datensätze bereinigen und komprimieren. Die vorverarbeiteten Daten können dann an eine Recheneinheit außerhalb der Messanordnung übertragen und dort zur Bestimmung des Auges kombiniert werden.
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Die kombinierte Messanordnung kann zwei Messeinrichtungen aufweisen, wobei die erste Messeinrichtung den Spaltprojektor und die Scheimpflugkamera umfasst und die zweite Messeinrichtung das Interferometer umfasst. Die zwei Messeinnrichtungen können beweglich in der Messanordnung angeordnet sein. Die erste Messeinrichtung kann zur Bestimmung der Bilddaten in eine Bestimmungsposition bewegt werden. Die zweite Messeinrichtung kann zur Bestimmung der dreidimensionalen Daten in eine Bestimmungsposition bewegt werden. Die Bestimmungspositionen für die erste und die zweite Messeinrichtung können gleich oder unterschiedlich sein. Die Bestimmungspositionen können fest definiert sein. Beispielsweise können für die Bestimmungspositionen mechanische Anschläge und / oder Rastpunkte vorgesehen sein. Alternativ können die erste und die zweite Messeinrichtung unbeweglich in der Messanordnung angeordnet sein. Hierbei befindet sich die erste Messeinrichtung in einer Position, die das Bestimmen der Bilddaten erlaubt und die zweite Messeinrichtung befindet sich in einer Position, die das Bestimmen der dreidimensionalen Daten erlaubt.
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Der Spaftprojektor, die Scheimpflugkamera und das Interferometer können mit einem Gestellbauteil verbunden sein. Der Spaltprojektor, die Scheimpflugkamera und das Interferometer können jeweils beweglich oder unbeweglich dem Gestellbauteil verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ können der Spaltprojektor, die Scheimpflugkamera und das Interferometer in einem Gehäuse angeordnet sein. Das Gehäuse kann nach außen abgeschlossen sein und / oder nach außen keine beweglichen Teile aufweisen. Zusätzlich kann der Messplatz mit dem Gestell und / oder dem Gehäuse verbunden sein.
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Der Spaltprojektor kann so angeordnet sein, dass die erste optische Achse, entlang derer die Lichtstrahlen von dem Spaltprojektor abgegeben werden, auf der optischen Achse des Auges in der Messposition liegt. Hierbei kann die optische Achse des Auges in der Messposition ein Zentrum der Messanordnung definieren, in welchem der Spaltprojektor liegt. Die Scheimpflugkamera und das Interferometer können in einer Ausgestaltung um den Spaltprojektor im Zentrum der Messanordnung herum angeordnet sein.
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Das Interferometer kann so angeordnet sein, dass die zweite optische Achse, entlang derer die Lichtstrahlen durch das Interferometer abgegeben werden, auf der optischen Achse des Auges in der Messposition liegt. Hierbei kann die optische Achse des Auges in der Messposition ein Zentrum der Messanordnung definieren, in welchem das Interferometer liegt. Der Spaltprojektor und die Scheimpflugkamera können in einer Ausgestaltung um das Interferometer im Zentrum der Messanordnung herum angeordnet sein.
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Der Spaltprojektor und das Interferometer können so angeordnet sein, dass sowohl die erste als auch die zweite optische Achse auf der optischen Achse des Auges in der Messposition liegen. Beispielweise können der Spaltprojektor und das Interferometer mit Bezug auf die optische Achse des Auges in der Messposition hintereinander liegen. Die von dem Spaltprojektor abgegebenen Lichtstrahlen und die von dem Interferometer abgegebenen Lichtstrahlen können mittels Prismen und / oder halbdurchlässiger Spiegeln auf deckungsgleiche optische Achsen gebracht werden.
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Alternativ können der Spaltprojektor und das Interferometer beweglich angeordnet sein und jeweils zum Abgeben von Lichtstrahlen in eine Position bewegt werden, in der die erste, beziehungsweise die zweite optische Achse auf der optischen Achse des Auges in der Messposition liegen.
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In einer alternativen Ausgestaltung können der Spaltprojektor und das Interferometer nebeneinander so angeordnet sein, dass die erste und die zweite optische Achse nebeneinander und jeweils im Wesentlichen auf der optischen Achse des Auges in der Messposition liegen.
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In weiteren Ausgestaltungen kann anstatt des Spaltprojektors die Scheimpflugkamera, exakt oder im Wesentlichen, im durch die optische Achse des Auges in der Messposition definierten Zentrum der Vorrichtung angeordnet sein. Die obigen Ausführungen bezüglich der zentralen Anordnung des Spaltprojektors gelten hierbei entsprechend.
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Eine Lichtquelle des Spaltprojektors kann eingerichtet sein, Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen nacheinander und / oder gleichzeitig abzugeben. Alternativ oder zusätzlich kann eine Lichtquelle des Interferometers eingerichtet sein, Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen nacheinander und / oder gleichzeitig abzugeben. Beispielsweise kann die Lichtquelle des Interferometers Lichtstrahlen unterschiedlicher Wellenlängen gleichzeitig abgeben. Aus den Interferenzdaten für die einzelnen Wellenlängen können Daten des Auges über die gesamte Eindringtiefe der Lichtstrahlen bestimmt werden.
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In einer Ausgestaltung können das Interferometer und der Spaltprojektor dieselbe Lichtquelle aufweisen. Zum Beispiel können Lichtstrahlen einer Lichtquelle, die außerhalb sowohl des Strahlprojektors als auch des Interferometers angeordnet ist, in den Strahlprojektor und das Interferometer gebracht werden. Beispielsweise können Lichtstrahlen über Lichtwellenleiter von einer Lichtquelle in das Interferometer und den Spaltprojektor transportiert werden. Alternativ oder zusätzlich können Lichtstrahlen durch Vakuum, Luft, ein anderes Medium oder eine beliebige Kombination hiervon verlaufen. Hierbei können die Lichtstrahlen durch Prismen, Spiegel oder andere geeignete optische Komponenten, einzeln oder in Kombination, umgelenkt und / oder modifiziert werden. Alternativ kann das Interferometer oder der Spaltprojektor eine gemeinsame Lichtquelle des Interferometers und des Spaltprojektors aufweisen. In einer solchen Ausgestaltung wird das Licht von der Komponente, welche die Lichtquelle aufweist, zu der anderen Komponente, die Lichtstrahlen abgibt, gebracht. Dies kann entsprechend den vorigen Ausführungen zum Transport von Lichtstrahlen zum Interferometer und zum Spaltprojektor vorgesehen sein.
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Die Scheimpflugkamera kann, bezogen auf die optische Achse des Auges in der Messposition, radial und / oder in Umfangsrichtung beweglich sein. Das Auge kann in einer solchen Ausgestaltung durch Bewegen der Scheimpflugkamera bei verschiedenen Relativlagen der Scheimpflugkamera in Bezug auf das Auge bestimmt werden. Der Spaltprojektor kann hierbei mitgedreht werden.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Spaltprojektor bezogen auf die optische Achse des Auges in der Messposition, radial und / oder in Umfangsrichtung beweglich sein. Als weitere Alternative oder zusätzlich kann nur ein Teil des Spaltprojektors beweglich sein. Beispielsweise kann eine Optik des Spaltprojektors zur Formung von Lichtstrahlen beweglich sein, derart, dass eine variable Beleuchtung des Auges in der Messposition erreicht wird.
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Es können mehrere Scheimpflugkameras vorgesehen sein, die zur Bilddatenerfassung zu der ersten optischen Achse, der zweiten optischen Achse, der optischen Achse des Auges und / oder der Messposition ausrichtbar sind. Die mehreren Scheimpflugkameras können in einer oder mehreren Ebenen quer zu der ersten und / oder der zweiten optischen Achse und um diese herum umlaufend angeordnet sein. Mit den mehreren Scheimpflugkameras können, gleichzeitig oder nacheinander, jeweils Bilddaten erfasst werden. Die Scheimpflugkameras können in ihrer Relativlage zur Messposition ortsfest angeordnet sein. Das Auge kann in einer solchen Ausgestaltung ohne Bewegen der Scheimpflugkameras bei verschiedenen Relativlagen jeweils einer Scheimpflugkamera in Bezug auf das Auge bestimmt werden.
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Alternativ oder zusätzlich können mehrere Spaltprojektoren vorgesehen sein. In einer solchen Ausgestaltung können mit einer Scheimpflugkamera, gleichzeitig oder nacheinander, Bilddaten für verschiedene beleuchtete Ebenen des Auges erfasst werden. Hierbei können die Spaltprojektoren in ihrer Relativlage zur Messposition ortsfest angeordnet sein.
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Das Interferometer kann derart eingerichtet sein, dass die zweite optische Achse, entlang derer Lichtstrahlen abgegeben werden, parallel verschiebbar ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite optische Achse abwinkelbar sein. Auf diese Weise kann eine dreidimensionale Abtastung des Auges in der Messposition ermöglicht sein. Das Interferometer kann bei der Variation der zweiten optischen Achse bezüglich der Messeinrichtung unbeweglich bleiben. In einer Ausgestaltung, in welcher das Interferometer in einem durch die optische Achse des Auges in der Messposition definierten Zentrum der Messeinrichtung liegt, kann das Interferometer im Zentrum der Messeinrichtung verbleiben, während die zweite optische Achse bezüglich der optischen Achse des Auges in der Messposition variiert wird. Beispielsweise kann das Interferometer elektromechanisch bewegte Optikkomponenten aufweisen, mittels derer die Variation der zweiten optischen Achse erreicht wird. Alternativ oder zusätzlich kann das Interferometer beweglich mit dem der Messanordnung, beispielsweise mit einem Gestellbauteil verbunden sein. Das kombinierte Messsystem zur Augenbestimmung kann eingerichtet sein, die zweite optische Achse durch eine Bewegung des Interferometers zu variieren.
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Alternativ kann die zweite optische Achse unveränderlich sein. Die Lichtstrahlen können entlang der zweiten optischen Achse über eine Fläche abgegeben werden, welche den zu bestimmenden Bereich des Auges in der Messposition abdeckt. Im Interferometer können die Lichtstrahlen über die gesamte beleuchtete Fläche ausgewertet werden, um dreidimensionale Daten des Auges zu bestimmen.
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Das Interferometer kann eingerichtet sein, die Funktion des Spaltprojektors bereitzustellen. In einer solchen Ausgestaltung kann die Messanordnung ohne einen separaten Spaltprojektor vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Interferometer für die optische Kohärenztomographie am Lichtaustritt zusätzlich mit einer Optik für die Lichtformung entsprechend eines Spaltprojektors vorgesehen sein.
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Es können mehrere Interferometer vorgesehen sein. Die mehreren Interferometer können in einer oder mehreren Ebenen quer zu der ersten und / oder der zweiten optischen Achse und um diese herum umlaufend angeordnet sein. Mit den mehreren Interferometern können, gleichzeitig oder nacheinander, jeweils Bilddaten erfasst werden. Die Interferometer können in ihrer Relativlage zur Messposition ortsfest angeordnet sein. Das Auge kann in einer solchen Ausgestaltung ohne Bewegen der Interferometer bei verschiedenen Relativlagen jeweils eines Interferometers in Bezug auf das Auge bestimmt werden. Es können mehrere Interferometer sowohl in Kombination mit jeweils einer Scheimpflugkamera und einem Spaltprojektor als auch in Kombination mit mehreren Scheimpflugkameras und / oder mit mehreren Spaltprojektoren vorgesehen sein.
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Bei dem Verfahren zum kombinierten Bestimmen eines menschlichen oder tierischen Auges können abwechselnd Bilddaten und dreidimensionale Daten bestimmt werden. Hierbei werden die Bilddaten durch die Scheimpflugkamera und die dreidimensionalen Daten mittels durch das Interferometer bestimmten Interferenzdaten bestimmt. Bilddaten und dreidimensionale Daten können beliebig oft abwechselnd bestimmt werden. Alternativ können Bilddaten und dreidimensionale Daten jeweils nur einmalig bestimmt werden. Dabei können zunächst die Bilddaten und anschließend die dreidimensionalen Daten bestimmt werden. Alternativ können zunächst die dreidimensionalen Daten und anschließend die Bilddaten bestimmt werden. In einer alternativen Ausgestaltung können Bilddaten und dreidimensionale Daten gleichzeitig bestimmt werden.
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Figurenliste
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Nachfolgend werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnung erläutert. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines kombinierten Messsystems zur Augenbestimmung in einer seitlichen Ansicht;
- 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines kombinierten Messsystems zur Augenbestimmung in einer seitlichen Ansicht; und
- 3 eine schematische Darstellung einer Fortbildung der Ausführungsform aus 1 in einer Frontalansicht.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung des kombinierten Messsystems zur Augenbestimmung 1, das an einem Gestellbauteil 2 eine kombinierte Messanordnung 3 mit einem Spaltprojektor 4, einer Scheimpflugkamera 5 sowie einem Interferometer 6 für die optische Kohärenztomographie und einen Messplatz 7 aufweist. Das zu bestimmende Auge 8 befindet sich in einer Messposition an dem Messplatz 7. Der Spaltprojektor 4 beleuchtet das Auge 8, indem entlang einer ersten optischen Achse 9 Lichtstrahlen abgegeben werden. Die Scheimpflugkamera 5 erfasst Bilddaten des derart beleuchteten Auges 8.
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Die Scheimpflugkamera 5 ist bezüglich der Messposition beweglich angeordnet. Während einer Augenbestimmung kann die Scheimpflugkamera 5 bezüglich der Messposition radial und in Umfangsrichtung bewegt werden. Es können somit Bilddaten des durch den Spaltprojektor 4 beleuchteten Auges 8 in unterschiedlichen Relativlagen der Scheimpflugkamera 5 bezüglich des Auges 8 erfasst werden. Der Spaltprojektor 4 dreht hierbei mit, so dass der Spaltprojektor 4 der Scheimpflugkamera 5 bezüglich der optischen Achse 10 des Auges 8 stets gegenüberliegt.
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Das Interferometer 5 gibt Lichtstrahlen entlang einer zweiten optischen Achse 11 ab. Die zweite optische Achse 11 liegt hierbei auf der optischen Achse 10 des Auges 8. Ein Teil der durch das Interferometer 6 abgegebenen Lichtstrahlen wird an Grenzflächen zwischen Medien mit unterschiedlichen Brechungsindizes reflektiert und gelangt so entlang der zweiten optischen Achse 11 zurück in das Interferometer 6. Beispielsweise wird ein Teil der Lichtstrahlen an der Grenzfläche zwischen dem Auge 8 und der Umgebungsluft reflektiert, während ein anderer Teil der Lichtstrahlen in das Auge 8 eindringt. Von dem in das Auge 8 eingedrungenen Lichtstrahlen wird nun ein Teil an der nächsten Grenzfläche zwischen Strukturen innerhalb des Auges 8 mit unterschiedlichen Brechungsindizes reflektiert und gelangt entlang der zweiten optischen Achse 11 zurück in das Interferometer 6.
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Die vom Interferometer 6 abgegebenen Lichtstrahlen werden während einer Augenbestimmung mittels einer elektromechanischen Optik (nicht dargestellt) bezüglich der optischen Achse 10 des Auges 8 parallel seitlich in alle Richtungen ausgelenkt. Dabei bleibt das Interferometer gegenüber dem Gestellbauteil 2 und dem Auge 8 in der Messposition unbewegt. Das durch die zweite optische Achse 11 in ihrer Ausgangslage definierte Zentrum des Interferometers 6 verbleibt somit auf der optischen Achse 10 des Auges 8. Durch die Auslenkung der Lichtstrahlen findet eine Abtastung des Auges 8 statt, so dass dreidimensionale Augendaten bestimmt werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung können dreidimensionale Augendaten bestimmt werden, indem Lichtstrahlen entlang der zweiten optischen Achse 11 über eine Fläche abgegeben werden, welche den zu bestimmenden Bereich des Auges 8 in der Messposition abdeckt. Im Interferometer 6 können die Lichtstrahlen über die gesamte beleuchtete Fläche ausgewertet werden.
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Im Interferometer 6 treffen die reflektierten Lichtstrahlen auf Lichtstrahlen, die nicht vom Interferometer 6 abgegeben wurden und interferieren mit diesen. Mittels des Interferometers 6 werden im Rahmen einer optischen Kohärenztomographie Daten bezüglich der Interferenz bestimmt, aus denen dann auf die Lage der reflektierenden Grenzfläche geschlossen wird. Hierdurch werden dreidimensionale Daten des Auges 8 bestimmt.
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Die mittels der Scheimpflugkamera 5 bestimmten Bilddaten und die mittels des Interferometers 6 bestimmten dreidimensionalen Daten werden an eine Recheneinheit (nicht dargestellt) übertragen. In der Recheneinheit werden die Bilddaten und die dreidimensionalen Daten kombiniert, um das Auge 8 genau zu bestimmen.
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Beispielsweise kann aus den mittels der Scheimpflugkamera 5 bestimmten digitalen Bilddaten mittels einer üblichen Bilddatenaufbereitung ein Satz dreidimensionaler Datenpunkte gewonnen werden. Die durch das Interferometer 6 mittels optischer Kohärenztomographie bestimmten dreidimensionalen Daten des Auges 8 können ebenfalls zu einem Satz dreidimensionaler Datenpunkte zusammengefasst werden. Die beiden Sätze dreidimensionaler Datenpunkte können anschließend zusammengefasst und in ein dreidimensionales Modell des zu bestimmenden Auges 8 überführt werden. Dabei können Punkte, die in den beiden Datensätzen jeweils denselben anatomischen Referenzpunkt beschreiben, zu einem Datenpunkt zusammengefasst werden, beispielsweise mittels Interpolation.
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Die Scheimpflugkamera 5 ist eine Kamera, die der Scheimpflugbedingung genügt. Die Scheimpflugbedingung fordert, dass die Objektebene, also die hier erleuchtete Ebene des Auges 8, die Hauptebene des Kamera-Linsensystems und die Bildebene sich in einer gemeinsamen Achse schneiden. Scheimpflugkameras als solche sind in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bekannt. Gleiches gilt für Spaltgeneratoren und Interferometer, insbesondere Interferometer für die optische Kohärenztomographie.
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Die 2 zeigt eine schematische Darstellung einer alternativen Ausgestaltung des kombinierten Messsystems zur Augenbestimmung 1. Im Unterschied zu der Ausgestaltung aus 1 ist der Spaltprojektor 4 so angeordnet, dass die erste optische Achse 9, entlang derer der Spaltprojektor 4 Lichtstrahlen abgibt, auf der optischen Achse 10 des Auges 8 liegt. Das Interferometer 6 ist in geringem Abstand neben dem Spaltprojektor 4 angeordnet, derart, dass durch eine Auslenkung der von dem Interferometer 6 abgegebenen Lichtstrahlen eine Bestimmung von dreidimensionalen Augendaten entsprechend den Ausführungen zu der in 1 gezeigten Ausgestaltungsform ermöglicht ist.
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Die Scheimpflugkamera 5 ist bezüglich der Messposition beweglich angeordnet. Während einer Augenbestimmung kann die Scheimpflugkamera 5 bezüglich der Messposition radial und in Umfangsrichtung bewegt werden. Es können somit Bilddaten des durch den Spaltprojektor 4 beleuchteten Auges 8 in unterschiedlichen Relativlagen der Scheimpflugkamera 5 bezüglich des Auges 8 erfasst werden. In der in 2 gezeigten Ausgestaltungsform bleibt der Spaltprojektor 4 hierbei unbewegt.
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Um das Auge 8 zu bestimmen, werden die mittels der Scheimpflugkamera 5 bestimmten Bilddaten und die mittels des Interferometers 6 bestimmten dreidimensionalen Daten an eine Recheneinheit (nicht gezeigt) übertragen und darin kombiniert.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Fortbildung des Messsystems aus 1, bei der mehrere Scheimpflugkameras 5a, ..., 5d vorgesehen sind. Die mehreren Scheimpflugkameras 5a, ..., 5d sind unbeweglich mit dem Gestellbauteil 2 verbunden in einer Ebene quer zur zweiten optischen Achse 11 angeordnet, entlang welcher sich die von dem Interferometer 6 bereitgestellten Lichtstrahlen zum zu bestimmenden Auge 8 hin ausbreiten können.
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Mit Hilfe des Spaltprojektors 4 wird das zu untersuchende Auge 8 beleuchtet, indem entlang der ersten optischen Achse 9 Lichtstrahlen auf das zu untersuchende Auge 8 abgegeben werden. Mit Hilfe der mehreren Scheimpflugkameras 5a, ..., 5d kann die beleuchtete Ebene des zu untersuchenden Auges 8 gleichzeitig und / oder nacheinander erfasst werden, um so digitale Bilddaten bereitzustellen. In einer Recheneinheit (nicht dargestellt) können die Bilddaten mit dreidimensionalen Daten kombiniert werden, welche mittels des Interferometers 6 bestimmt wurden, um das Auge 8 genau zu bestimmen.
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Die 3 zeigt eine Fortbildung der Ausgestaltungsform aus 1. Andere Ausgestaltungsformen, beispielsweise die Ausgestaltung aus 2, lassen sich entsprechend den obigen Ausführungen mit mehreren Scheimpflugkameras 5a, ..., 5d fortbilden. Alternativ oder zusätzlich können auch mehrere Spaltprojektoren 4 vorgesehen sein, wobei mit Hilfe der Scheimpflugkamera 5 oder den mehreren Scheimpflugkameras 5a, ..., 5d Bilddaten der durch die mehreren Spaltprojektoren 4 beleuchteten Ebenen des Auges 8 bestimmt werden können. Als weitere Alternative oder zusätzlich können mehrere Interferometer 6 vorgesehen sein.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1074214 B1 [0003]
- DE 202014105027 U1 [0004]
