DE102022209490A1

DE102022209490A1 - Verfahren, Verwenden von angepassten Sehzeichen und Vorrichtung zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden

Info

Publication number: DE102022209490A1
Application number: DE102022209490.5A
Authority: DE
Inventors: Adam Muschielok; Stephan Trumm
Original assignee: Rodenstock GmbH
Current assignee: Rodenstock GmbH
Priority date: 2022-09-12
Filing date: 2022-09-12
Publication date: 2024-03-14
Also published as: WO2024056632A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden, welcher zumindest eine astigmatische Fehlsichtigkeit aufweist, werden Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden bereitgestellt, wobei die Fehlsichtigkeitsdaten zumindest eine Achsenlage einer benötigten optischen Zylinderkorrektion beinhalten. Es wird eine Vorzugsrichtung (V1; V2) ausgewählt derart, dass diese Vorzugsrichtung (V1; V2) entweder der Achsenlage entspricht, welche der optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist. Alternativ dazu kann die Vorzugsrichtung mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet werden. Es wird eine optische Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung angelegt. Es wird zumindest ein angepasstes Sehzeichen angezeigt, welches ein gerichtetes Merkmal aufweist, wobei das angepasste Sehzeichen so ausgerichtet angezeigt wird, dass sein gerichtetes Merkmal parallel zur Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet ist. Es werden Sehschärfecharakteristika des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung (V1; V2) unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens sowie der angelegten optischen Wirkung bestimmt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, ein Verwenden von angepassten Sehzeichen und eine Vorrichtung zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden.
Die Bestimmung des Visus als Sehschärfecharakteristika eines Probanden mit einer Fehlsichtigkeit, insbesondere einer astigmatischen Fehlsichtigkeit, ist eine zentrale Aufgabe in der Optometrie. Eine astigmatische Fehlsichtigkeit des Probanden kann dadurch kompensiert werden, dass dem Probanden zusätzlich zu einer ggf. benötigten optischen Sphärenkorrektion eine optische Zylinderkorrektion vorgehalten und/oder angelegt wird.
Bekannte Verfahren zur Bestimmung des Visus eines Probanden mit einer astigmatischen Fehlsichtigkeit sind regelmäßig langwierig, mit hohem Aufwand verbunden und/oder fehleranfällig, da sie oft auf einer aktiven Rückmeldung des Probanden beruhen. Weiterhin ist es zur Bestimmung des Visus notwendig, die astigmatische Fehlsichtigkeit des Probanden durch Vorhalten einer optischen Zylinderkorrektion und einer optischen Sphärenkorrektion zu kompensieren, beispielsweise mittels eines Phoropters oder einer Messbrille.
Das Vorhalten der optischen Zylinderkorrektion vor die Messbrille oder den Phoropter ist umständlich und benötigt Platz, weswegen hierbei die Messbrille oder der Phoropter nur umständlich mit weiteren Geräten wie z.B. einem Eyetracker kombiniert werden kann.
Ohne dem Probanden die benötigte Zylinderkorrektur in der verwendeten optischen Einheit vorzuhalten, findet kein Ausgleich der astigmatischen Fehlsichtigkeit statt.
Deswegen kann dann beim Probanden oft kein oder nur ein verfälschter Visus im relevanten Bereich ermittelt werden, insbesondere wenn der Proband einen signifikanten Zylinderfehler aufweist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Sehschärfecharakteristika von Probanden mit einer astigmatischen Fehlsichtigkeit einfach und sicher zu bestimmen.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind die Gegenstände der abhängigen Ansprüche.
Ein Aspekt betrifft ein Verfahren zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden, welcher zumindest eine astigmatische Fehlsichtigkeit aufweist. Dabei erfolgt ein Bereitstellen von Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden, wobei die Fehlsichtigkeitsdaten zumindest eine Achsenlage einer benötigten optischen Zylinderkorrektion beinhalten. Es erfolgt ein Auswählen einer Vorzugsrichtung derart, dass diese Vorzugsrichtung entweder der Achsenlage entspricht, welche der optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist. Alternativ dazu kann die Vorzugsrichtung mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet werden. Es erfolgt ein Anlegen einer optischen Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung. Es erfolgt ein Anzeigen von zumindest einem angepassten Sehzeichen, welches ein gerichtetes Merkmal aufweist, wobei das angepasste Sehzeichen so ausgerichtet angezeigt wird, dass das gerichtete Merkmal parallel zur Vorzugsrichtung angeordnet ist. Schließlich werden die Sehschärfecharakteristika des Probanden bestimmt für die ausgewählte Vorzugsrichtung unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens sowie der angelegten optischen Wirkung.
Die Sehschärfecharakteristika des Probanden kann für ein Auge des Probanden bestimmt werden, für beide Augen einzeln, also monokular, oder für beide Augen zusammen, also binokular. Bevorzugt werden die Sehschärfecharakteristika monokular für jedes Auge des Probanden einzeln bestimmt.
Der Proband weist die astigmatische Fehlsichtigkeit auf und benötigt deswegen eine optische Zylinderkorrektion, welche seine Fehlsichtigkeit korrigiert und/oder reduziert. Ganz regelmäßig benötigen Personen mit einer astigmatischen Fehlsichtigkeit zusätzlich eine optische Sphärenkorrektion, die mit der optischen Zylinderkorrektion kombiniert wird. Diese optischen Korrektionen können z.B. in eine Brillenlinse und/oder eine Kontaktlinse und/oder eine Intraokularlinse für den Probanden integriert werden.
Die angelegte optische Wirkung kann durch Vorhalten einer optischen Korrektion (wie z.B. einer Linse) vor das jeweilige Auge des Probanden bewirkt werden. Mit der optischen Korrektion wird ins Auge des Probanden einfallendes Licht manipuliert. Damit können die optischen Korrektionen einer vorgehaltenen, optischen Wirkung entsprechen, insbesondere einer optischen Wirkung mit einer sphärischen und/oder zylindrischen optischen Wirkung.
Um die Vorzugsrichtung auszuwählen, werden zunächst die Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden benötigt. Die Fehlsichtigkeitsdaten können z.B. im Rahmen einer subjektiven und/oder objektiven Refraktion ermittelt worden sein. Die Fehlsichtigkeitsdaten können als Rezeptdaten für den Probanden vorliegen. Das Verfahren zum Bestimmen des Visus kann in eine objektive und/oder subjektive Refraktionsbestimmung integriert sein und/oder daran anschließend durchgeführt werden.
Die Fehlsichtigkeitsdaten umfassen zumindest die Achsenlage der benötigten optischen Zylinderkorrektion. Zudem können die Fehlsichtigkeitsdaten auch die Stärke der benötigten optischen Zylinderkorrektion umfassen. Die Fehlsichtigkeitsdaten können auch eine benötigte optische Sphärenkorrektion, die benötigte optische Zylinderkorrektion und die zur Zylinderkorrektion zugeordnete Achsenlage des Zylinders umfassen.
Alternativ können die Fehlsichtigkeitsdaten auf einer Wellenfrontanalyse beruhen und auf so ermittelten Wellenfrontdaten basieren.
Auf Basis der Fehlsichtigkeitsdaten, insbesondere auf Basis der zugeordneten Achsenlage, wird die Vorzugsrichtung ausgewählt. Als Vorzugsrichtung kann entweder unmittelbar die Achsenlage verwendet werden, oder aber eine um 90° zu dieser Achsenlage verdrehte Richtung.
Basieren die Fehlsichtigkeitsdaten auf Wellenfrontdaten, so kann die Vorzugsrichtung auch mittels einer Punktspreizfunktion aus diesen Wellenfrontdaten abgeleitet werden. Dabei kann die Vorzugsrichtung aus einer Punktspreizfunktion abgeleitet werden, die auf Basis der Wellenfrontdaten berechnet wird. Hier kann als Vorzugsrichtung z.B. die Richtung und/oder Achse der kleinsten Ausdehnung der Punktspreizfunktion ausgewählt werden. Hierbei kann die Richtung der kleinsten Verwirrung ausgewählt werden, z.B. als Richtung der kleinsten Standardabweichung der Punktspreizfunktion.
Die Achsenlage ist üblicherweise in einer Ebene angeordnet, die etwa senkrecht zu einer ausgewählten Blickrichtung des Probanden steht. Als Blickrichtung kann z.B. eine Blickrichtung des Probanden in Gebrauchsstellung ausgewählt werden, welche in den hierfür einschlägigen Normen definiert ist. Die Achsenlage ist in einer Ebene etwa senkrecht zur Gebrauchsstellung angeordnet und/oder definiert. Dabei kann die Achsenlage insbesondere in einer Ebene angeordnet sein, in welcher ein Brillenglas und/oder eine Kontaktlinse des Probanden angeordnet werden soll. Damit kann die Achsenlage insbesondere mit einer Achse einer optischen Zylinderkorrektion zusammenfallen, welche in ein Brillenglas und/oder eine Kontaktlinse für den Probanden integriert werden soll.
Wird als Vorzugsrichtung unmittelbar die Achsenlage ausgewählt, so ist die Vorzugsrichtung etwa im ersten Hauptschnitt der benötigen optischen Zylinderkorrektion angeordnet und zusätzlich etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden angeordnet.
Wird als Vorzugsrichtung eine um 90° zur Achsenlage verdrehte Richtung ausgewählt, so erfolgt die Verdrehung um 90° innerhalb einer Ebene, die etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden steht. Hierbei kann die ausgewählte Vorzugsrichtung etwa im zweiten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion angeordnet werden und ebenfalls etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden stehen.
Nachdem wie beschrieben eine Vorzugsrichtung ausgewählt wurde, wird die optische Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung angelegt. Hierbei kann z.B. eine rotationssymmetrische optische Linse vorgehalten werden, also z.B. eine optische Sphärenkorrektion. Insbesondere kann diejenige optische Sphärenkorrektion angelegt werden, welche gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten die Fehlsichtigkeit des Probanden in der ausgewählten Vorzugsrichtung zumindest teilweise korrigiert.
Ist als Vorzugsrichtung die Achsenlage der benötigten optischen Zylinderkorrektion ausgewählt, also der erste Hauptschnitt der Zylinderkorrektion, so kann als optische Wirkung z.B. eine optische Sphärenkorrektion der Stärke verwendet werden, welche genau der in den Fehlsichtigkeitsdaten enthaltenen benötigten Sphärenkorrektion entspricht, ohne Berücksichtigung des Zylinderfehlers des Probanden.
Ist als Vorzugsrichtung die um 90° zu der Achsenlage verdrehte Richtung ausgewählt, also der zweite Hauptschnitt durch die Zylinderkorrektion, so kann als optische Wirkung z.B. eine optische Sphärenkorrektion mit einer Stärke angelegt werden, welche sich aus der Summe aus der in den Fehlsichtigkeitsdaten hinterlegten Sphärenkorrektion plus der dort hinterlegten Zylinderkorrektion (z.B. beides angegeben in Dioptrien) ergibt. Bei der Summenbildung sind die Vorzeichen aus der benötigten Sphärenkorrektion und der benötigten Zylinderkorrektion m itzuberücksichtigen.
Ist in den Fehlsichtigkeitsdaten eine benötigte Sphärenkorrektion von s enthalten und eine benötigte Zylinderkorrektion von z (manchmal auch als c abgekürzt), so kann für den ersten Hauptschnitt als optische Wirkung eine Korrektion mit dem Wert s angelegt, und für den zweiten Hauptschnitt eine mit Wert s+z.
Das Anlegen der optischen Wirkung kann dadurch erfolgen, dass zumindest einem Auge des Probanden die genannte optische Wirkung vorgehalten wird. Dies kann z.B. durch das physische Vorhalten der jeweiligen optischen Linse erfolgen, z.B. mittels einer Messbrille und/oder mittels einer Refraktionseinheit. In einer dazu alternativen Vorgehensweise erfolgt das Anlegen der optischen Wirkung nicht physisch, sondern sie kann im Rahmen einer Wellenfrontsimulation simuliert werden. Die genaue Art des Anlegens kann somit von der dabei verwendeten Refraktionseinheit abhängen.
Um die optische Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung anzulegen, wird bevorzugt eine optische Sphärenwirkung verwendet, also z.B. eine rotationssymmetrische Linse. Diese bewirkt nicht nur in der ausgewählten Vorzugsrichtung die gewünschte optische Wirkung, sondern sogar in der gesamten Sphäre. Auch im Virtuellen kann hierbei eine optische Sphärenwirkung simuliert werden.
Mit der so angelegten optischen Wirkung kann die Fehlsichtigkeit des Probanden zumindest für die ausgewählte Vorzugsrichtung zumindest teilweise korrigiert sein.
Dabei ist beachtlich, dass zur Bestimmung der Sehschärfecharakteristika keine optische Zylinderkorrektion benötigt wird. Es ist zur Bestimmung der Sehschärfecharakteristika gemäß den Verfahren ausreichend, dass die Sehschärfecharakteristika unter Anlegen und/oder Vorhalten einer z.B. rein optischen Sphärenkorrektion ermittelt wird, ohne eine optische Zylinderkorrektion zu benötigen.
Das Anlegen einer optischen Sphärenkorrektion als die optische Wirkung ist üblicherweise einfacher zu realisieren als das Anlegen einer optischen Zylinderkorrektion, z.B. da für die Sphärenkorrektion keine Berücksichtigung einer Achsenlage erfolgen muss. Damit vereinfacht sich das Verfahren durch den Verzicht auf optische Zylinderkorrektionen.
Als die Sehschärfecharakteristika kann z.B. zumindest ein Visus bei der angelegten optischen Wirkung bestimmt werden, und/oder eine Sensitivität des Probanden, und/oder ein Visus-Korrektion-Wertepaar. Ein Visus-Korrektion-Wertepaare enthält eine Information über den Visus des Probanden, wenn die zugehörige Korrektion als optische Wirkung angelegt ist für zumindest die ausgewählte Vorzugsrichtung. Insofern kann das Visus-Korrektion-Wertepaare zusätzlich auch die zugehörige Vorzugsrichtung enthalten.
Eine Visusbestimmung auf Basis von Sehzeichen, wie z.B. Optotypen, ist grundsätzlich bekannt. Erfindungsgemäß werden nun aber nicht (nur) normale und unangepasste Standardsehzeichen verwendet, sondern angepasste Sehzeichen, die an die ausgewählte Vorzugsrichtung und somit an die Fehlsichtigkeit des Probanden angepasst sind. Geeignet hierfür sind Sehzeichen, die ein gerichtetes Merkmal aufweisen.
Das angepasste Sehzeichen weist hierbei ein Feature mit einer Ausrichtung auf als das gerichtete Merkmal, welches der Proband im Rahmen einer Sehaufgabe erkennen soll. Sehzeichen mit gerichteten Merkmalen sind grundsätzlich bekannt, wie z.B. Landoltringe oder das Snellen-E. Allerdings sind z.B. Landoltringe standardmäßig so ausgerichtet, dass die Lücke des jeweiligen Landoltrings entweder genau bei 0°, bei 90°, bei 180° usw. angeordnet ist.
Abweichend von dieser allgemein üblichen Anordnung der Lücke der Landoltringe als Sehzeichen werden nun angepasste Sehzeichen verwendet, deren gerichtetes Merkmal genau und/oder möglichst genau parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet ist. Beträgt die der benötigten optischen Zylinderkorrektion zugeordnete Achsenlage z.B. genau 12°, oder allgemein genau den Winkel α, und ist diese Achsenlage als Vorzugsrichtung ausgewählt, so wird das angepasste Sehzeichen so angeordnet, dass sein gerichtetes Merkmal genau unter dem Winkel 12°, allgemein unter dem Winkel α, angezeigt wird. Damit wird das Sehzeichen genau an die ausgewählte Vorzugsrichtung angepasst, für welche die angelegte optische Sphärenkorrektion die Fehlsichtigkeit des Probanden gut korrigiert.
Die Anordnung des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens in Vorzugsrichtung ermöglicht es dem Probanden, dieses Merkmal des angepassten Sehzeichens selbst dann zu erkennen, wenn er nicht vollständig, d.h. nicht auch zylindrisch, korrigiert ist. Selbst wenn der Proband das angepasste Sehzeichen so nicht vollständig scharf erkennen kann, da sein Astigmatismus nicht durch eine optische Zylinderkorrektion korrigiert ist, kann er bei entsprechend hinreichendem Visus dennoch zumindest das gerichtete Merkmal erkennen. Somit ermöglicht das angepasste Sehzeichen dem Probanden, zumindest das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens zu erkennen, wenn er in der Vorzugsrichtung optimal und/oder zumindest hinreichend durch die angelegte optische Wirkung korrigiert ist.
Schließlich kann der Visus des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens bestimmt werden. Die Bestimmung des Visus kann hierbei auf übliche Weise erfolgen, d.h. in Abhängigkeit von der Dimension des gerichteten Merkmals, das der Proband bei der angelegten optischen Wirkung gerade noch erkennen und/oder identifizieren kann.
Um die für die Visusberechnung benötigte Dimension zu ermitteln, können dem Probanden hintereinander und/oder gleichzeitig mehrere angepasste Sehzeichen angezeigt werden, die sich hinsichtlich einer Dimension des gerichteten Merkmals unterscheiden. Im Rahmen zumindest einer Sehaufgabe kann der Proband aufgefordert werden, zumindest ein angepasstes Sehzeichen zu erkennen.
Im Rahmen der Sehaufgabe und/oder einer Abfolge von Sehaufgaben kann z.B. das zumindest eine angepasste Sehzeichen immer kleiner angezeigt werden, so dass die Sehaufgaben nach und nach schwieriger werden. Alternativ können die unterschiedlich dimensionierten angepassten Sehzeichen auch gleichzeitig angezeigt werden. Dabei kann ermittelt werden, bis zu welcher Dimensionierung des gerichteten Merkmals der Proband das angepasste Sehzeichen noch erkennen kann.
Die Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden, die bei dem Verfahren benötigt werden, können z.B. der besten Korrektion und/oder der besten Refraktion entsprechen, die der Proband zur Korrektion seiner Fehlsichtigkeit benötigt. Zusätzlich oder alternativ können die Fehlsichtigkeitsdaten auch etwas von den besten benötigten optischen Korrektionen abweichen. So können z.B. die Fehlsichtigkeitsdaten denjenigen Daten entsprechen, die aufgrund einer objektiven Refraktionsmessung für den Probanden ermittelt worden sind. Die objektiv ermittelten Refraktionsdaten entsprechen zumindest in der hierbei ermittelten Achsenlage üblicherweise sehr genau der tatsächlich von Probanden benötigten Achsenlage der Zylinderkorrektion.
Als optische Wirkung kann neben z.B. der besten Korrektion auch eine etwas gegenüber der besten Korrektion „verschwommene“, also veränderte optische Korrektion, angelegt werden, beispielsweise im Rahmen der Bestimmung der Sensitivität des Probanden. Hierbei können somit auch absichtlich „verschlechterte“ Fehlsichtigkeitsdaten verwendet werden.
In einer Variante kann die angelegte optische Wirkung völlig unabhängig von den Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden sein. Hierbei kann die Dimension des gerichteten Merkmals des angezeigten angepassten Sehzeichens konstant gehalten werden, und stattdessen für diese konstante Dimension die angelegte optische Wirkung so lange variiert werden, bis der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens erkennen kann (bzw. nicht mehr erkennen kann). So kann ein Visus-Korrektions-Wertepaar ermittelt werden, welches unabhängig von der (subjektiv und/oder objektiv ermittelten) optimalen Korrektion sein kann.
Grundsätzlich kann eine Visusbestimmung als Sehschärfecharakteristika für die ausgewählte Vorzugsrichtung allerdings genau dann am genauesten bestimmt werden, wenn als optische Wirkung die optimale optische Korrektion verwendet wird, die der Proband in der ausgewählten Vorzugsrichtung benötigt.
Das Verfahren ermöglicht es, Sehschärfecharakteristika des Probanden wie z.B. den Visus zu bestimmen, ohne dem Probanden optische Zylinderkorrektionen vorzuhalten und/oder anzulegen. Stattdessen werden die angepassten Sehzeichen verwendet, die genau an die Achsenlage der benötigten Zylinderkorrektion angepasst sind und somit ein Anlegen optischer Zylinderkorrektionen überflüssig machen können. Dies ermöglicht es, die Bestimmung der Sehschärfecharakteristika mit einem z.B. günstigeren Gerät durchzuführen, das selbst keine optische Zylinderkorrektion anlegen kann.
Weiterhin ermöglicht es das Verfahren, die verwendete Refraktionseinheit mit zusätzlichen Geräten zu kombinieren, da insgesamt mehr Platz für zusätzliche Geräte zur Verfügung steht, wenn auf die Möglichkeit des Anlegens der benötigten Zylinderkorrektion verzichtet werden kann. So kann als Refraktionseinheit zum Anlegen der optischen Wirkung z.B. ein Refraktometer verwendet werden, insbesondere ein Autorefraktometer.
Bei einer Visusmessung kann die Fehlsichtigkeit des Probanden nur für die ausgewählte Vorzugsrichtung korrigiert sein, nicht aber für den dazu senkrechten Hauptschnitt der benötigten Zylinderkorrektion.
Als angepasste Sehzeichen können Optotypen verwendet werden, deren niedrigste Raumfrequenzen in Richtung des am stärksten unkorrigierten Hauptschnitts liegen, d.h. parallel dazu ausgerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich können die höchsten Raumfrequenzen der verwendeten Optotypen in Richtung des am besten korrigierten Hauptschnitts liegen, d.h. parallel dazu ausgerichtet sein.
Bei Verwendung von objektiven Messungen und/oder kombinierten objektiven und subjektiven Messungen zum Bereitstellen der Fehlsichtigkeitsdaten kann die Achsenlage, also die Orientierung, direkt aus den objektiven Daten übernommen werden, da die objektive Messung der Achsenlage normalerweise sehr zuverlässig ist. Der objektiv gemessene Zylinder, also die objektiv gemessene benötigte optische Zylinderkorrektion kann etwas reduziert werden gegenüber den gemessenen Fehlsichtigkeitsdaten, da der objektiv gemessene Zylinder oft nicht in voller Stärke vom Probanden angenommen wird. Dabei ist gegebenenfalls vor einer Anpassung der Zylinderstärke das sphärische Äquivalent zu berechnen und dieses bei der Berechnung der Hauptschnitte anstelle der Sphäre zu übernehmen.
Gemäß einer Ausführungsform weist das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens eine Abfolge heller und dunkler Bereiche auf, welche entlang der Vorzugsrichtung aufeinanderfolgen. Die Abfolge heller und dunkler Bereiche kann z.B. senkrecht zu den Linien einer Schraffur ausgerichtet sein, oder senkrecht zur Anordnung der Lücke eines Landoltrings. So folgt auch senkrecht zur Lücke eines Landoltrings zunächst auf den dunklen Kreisrand die helle Lücke und daraufhin wieder der dunkle Kreisrand. Somit ist das gerichtete Merkmal eines Landoltrings senkrecht zur Lücke angeordnet. Bei einem Snellen-E ist das gerichtete Merkmal senkrecht zu den drei parallelen E-Strichen angeordnet. Allgemein kann das gerichtete Merkmal einer Abfolge zumindest eines hellen Bereichs auf einen dunklen Bereich entsprechen, bevorzugt zumindest die Unterbrechung eines dunklen Bereichs durch einen hellen Bereich oder umgekehrt zumindest die Unterbrechung eines hellen Bereichs durch einen dunklen Bereich. Dabei können die hellen und/oder dunklen Bereiche z.B. als Linien ausgebildet sein und/oder senkrecht zur Vorzugsrichtung ausgerichtete Kanten aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt ein Bereitstellen eines unangepassten Standardsehzeichens mit einem gerichteten Merkmal. Das Standardsehzeichen wird in einer Anzeigenebene derart verdreht, dass sein gerichtetes Merkmal parallel zur Vorzugsrichtung angeordnet ist. Schließlich wird das so verdrehte Standardsehzeichen als das angepasste Sehzeichen angezeigt. Das Anzeigen kann insbesondere auf einem Bildschirm innerhalb einer Anzeigeebene erfolgen. Dabei kann zunächst von dem unangepassten Standardsehzeichen ausgegangen werden, das (z.B. rein rechnerisch, ohne dabei angezeigt zu werden) verdreht wird, so dass es korrekt ausgerichtet zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet ist. Dadurch wird aus dem unangepassten Standardsehzeichen das angepasste Sehzeichen gemacht. Erst nach dieser internen Berechnung wird das angepasste Sehzeichen zum angezeigt. Als Anzeigenebene kann z.B. diejenige Ebene verwendet werden, innerhalb der der Bildschirm die Sehzeichen anzeigen kann. Die Anzeigenebene ist bevorzugt etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden angeordnet und/oder etwa parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung.
Durch die Verwendung eines zunächst unangepassten Standardsehzeichens mit einem gerichteten Merkmal kann aus diesem einen unangepassten Standardsehzeichen auf einfache Art und Weise durch ein Verdrehen, z.B. um den Mittelpunkt des Standardsehzeichens und/oder um einen anderen Punkt in der Anzeigeebene, das angepasste Sehzeichen bereitgestellt werden, das an jede beliebige Achsenlage der benötigten optischen Zylinderkorrektur angepasst werden kann. Zudem kann das angepasste Sehzeichen auf der Anzeige beliebig skaliert werden, so dass das angepasste Sehzeichen größer oder kleiner dargestellt und/oder angezeigt werden kann, in Abhängigkeit von der aktuell dem Probanden gestellten Sehaufgabe.
Gemäß einer Ausführungsform wird als eine erste Vorzugsrichtung die Achsenlage ausgewählt, welche der optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist und welche im ersten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion angeordnet ist, wobei als die optische Wirkung eine optische Sphärenkorrektion angelegt wird, welche gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten die Fehlsichtigkeit des Probanden im ersten Hauptschnitt korrigiert, und wobei als Sehschärfecharakteristika der Visus des Probanden für diesen ersten Hauptschnitt bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich wird als eine zweite Vorzugsrichtung eine um 90° zu der Achsenlage verdrehte Richtung ausgewählt, welche im zweiten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion angeordnet ist, wobei als die optische Wirkung eine optische Sphärenkorrektion angelegt wird, welche gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten die Fehlsichtigkeit des Probanden im zweiten Hauptschnitt korrigiert, und wobei als Sehschärfecharakteristika der Visus des Probanden für diesen zweiten Hauptschnitt bestimmt wird. Wird die erste Vorzugsrichtung ausgewählt, so kann als optische Sphärenkorrektion genau diejenige optische Sphärenkorrektion angelegt werden, welche in den Fehlsichtigkeitsdaten als benötigte optische Sphärenkorrektion hinterlegt ist. Wird die zweite Vorzugsrichtung ausgewählt, also der zweite Hauptschnitt, so kann als optische Sphärenkorrektion die Summe aus der in den Fehlsichtigkeitsdaten hinterlegten optischen Sphärenkorrektion plus der hinterlegten optischen Zylinderkorrektion gewählt werden. Diese Summe entspricht der vom Probanden benötigten Korrektion im zweiten Hauptschnitt. Somit wird mit der so ausgewählten optischen Sphärenkorrektion die Fehlsichtigkeit des Probanden zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung, d.h. im ausgewählten Hauptschnitt, relativ gut und/oder bestmöglich korrigiert.
In einer Weiterbildung wird der Visus des Probanden sowohl für den ersten als auch für den zweiten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion bestimmt und daraus wird ein richtungsunabhängiger Visus abgeleitet. Mit anderen Worten wird sowohl die erste Vorzugsrichtung ausgewählt und hierbei der Visus des Probanden für den ersten Hauptschnitt bestimmt, als auch die zweite Vorzugsrichtung ausgewählt und der Visus des Probanden für den zweiten Hauptschnitt bestimmt. Als Ergebnis der Visusbestimmung kann zunächst das Ergebnis für jeden Hauptschnitt angegeben werden. Zudem kann aus diesen beiden Visuswerten ein richtungsunabhängiger Visus abgeleitet werden. Der richtungsunabhängige Visus kann z.B. als der bei den Messungen ermittelte höchste Wert angegeben werden, als der niedrigste Wert, als arithmetisches Mittel, als geometrisches Mittel, als harmonisches Mittel, als logarithmisches Mittel, als quadratisches Mittel, als kubisches Mittel, oder als eine Kombination ausgewählter der vorgenannten Werte.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Visus nur für einen der beiden Hauptschnitte bestimmt. Hierbei wird ein ausgezeichneter Hauptschnitt ausgewählt. Als ausgezeichneter Hauptschnitt kann der Hauptschnitt ausgewählt werden, bei dem die benötigte optische Korrektion stärker in Richtung plus angeordnet ist, oder stärker in Richtung minus, oder bei welcher betragsmäßig eine stärke Korrektion benötigt wird, oder bei welcher betragsmäßig die schwächere Korrektion benötigt wird. Es kann auch derjenige Hauptschnitt ausgewählt werden, der von der Achsenlage her näher an der Vertikalen angeordnet ist, oder derjenige Hauptschnitt, dessen Achsenlage näher an der Horizontalen angeordnet ist.
Allgemein kann als Visus die Erkennbarkeit in Abhängigkeit von der Größe verstanden werden, aber auch die Erkennbarkeit in Abhängigkeit von anderen Parametern, die die Darstellung beeinflussen, wie beispielsweise des Kontrasts. Als Visus kann auch eine Kombination der Erkennbarkeit in Abhängigkeit von der Größe und der Erkennbarkeit des Kontrasts und/oder anderer dieser Parameter verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird als angepasstes Sehzeichen ein Landoltring verwendet, dessen Lücke um 90° verdreht zur ausgewählten Vorzugsrichtung angezeigt wird. Die Ausrichtung der Lücke um 90° verdreht zur ausgewählten Vorzugsrichtung bewirkt, dass die Abfolge dunkel-hell-dunkel über die Lücke des Langoltrings hinweg genau in der ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet ist. Damit ist das gerichtete Merkmal des Landoltrings genau parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet und der Visus für die ausgewählte Vorzugsrichtung kann einfach bestimmt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird als angepasstes Sehzeichen ein Snellen-E verwendet, bei welchem der die drei parallelen E-Striche verbindende Verbindungsstrich parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet ist. Das gerichtete Merkmal dieses Snellen-E's ist dabei die Abfolge der drei parallelen E-Striche, also z.B. die Abfolge hell (Hintergrund), dunkel des oberen Strichs, hell des Zwischenraums, dunkel des mittleren Strichs, hell des Zwischenraums, dunkel des unteren E-Strichs, und schließlich hell des Hintergrunds. Auch dies ermöglicht ein einfaches Anpassen des Snellen-E's als Standardsehzeichen an die Vorzugsrichtung und somit als Verwendung als angepasstes Sehzeichen.
In einer Weiterbildung wird das angepasste Sehzeichen zumindest einmal im Uhrzeigersinn um 90° verdreht zur Vorzugsrichtung angezeigt und zumindest einmal im Gegenuhrzeigersinn um 90° verdreht zur Vorzugsrichtung angezeigt. Dabei wird der Proband im Rahmen einer Sehaufgabe aufgefordert, diese beiden unterschiedlichen verdrehten angepassten Sehzeichen voneinander zu unterscheiden. So kann der Proband z.B. aufgefordert werden, zu unterscheiden, ob die Lücke des Langoltrings nach links oder nach rechts gerichtet ist, sofern die Vorzugsrichtung etwa vertikal nach oben ausgerichtet ist. Ähnliches gilt für die Verwendung des Snellen-E's als angepasstes Sehzeichen.
Gemäß einer Ausführungsform wird als angepasstes Sehzeichen eine schraffierte Fläche verwendet, bei welcher die Schraffurlinien senkrecht zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet sind. Als schraffierte Fläche kann beispielsweise eine Figur verwendet werden, z.B. ein Kreis, ein Rechteck, ein Symbol, ein Tier, Buchstaben oder Ähnliches. Die Figur ist schraffiert gefüllt ausgebildet. Bevorzugt weist die Figur dabei keine Randlinie auf, die die Schraffur stören könnte, sondern ist lediglich als schraffiert gefüllte, randlose Figur ausgebildet. Die Linien der Schraffur sind dabei senkrecht zur Vorzugsrichtung angezeigt, da hierbei das gerichtete Merkmal als relevantes Feature des Sehzeichens die Aufeinanderfolge von abwechselnd hellen und dunklen Bereichen der Schraffur ist. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn die Figur selbst möglichst gleichmäßig ausgebildet ist und wenige Details aufweist, also z.B. als ein Kreis oder ein Quadrat ausgebildet ist. Bevorzugt sind hierbei also Figuren, die möglichst einfach und detailarm ausgebildet sind. Zur Anpassung der Ausrichtung des gerichteten Merkmals kann entweder das ganze Sehzeichen einschließlich der Schraffur verdreht und/oder rotiert werden, oder nur die Schraffur innerhalb der konstant gehaltenen Fläche und/oder Figur. Die Schraffur kann hierbei binär ausgebildet sein, also harte schwarze und/oder weiße Kanten aufweisen, oder sie kann mit einem kontinuierlichen Verlauf ausgebildet sein. So kann die Schraffur mit kontinuierlichem Verlauf z.B. mit einem sinusförmigen Intensitätsverlauf oder einem ähnlichen Intensitätsverlauf ausgebildet sein.
Gemäß einer Ausführungsform wird zusätzlich zum angepassten Sehzeichen zumindest ein weiteres Sehzeichen angezeigt, dessen Grauwert etwa einem gemittelten Grauwert des angepassten Sehzeichens entspricht, und der Proband wird im Rahmen einer Sehaufgabe aufgefordert, die angezeigten Sehzeichen voneinander zu unterscheiden. Anstelle eines Sehzeichens mit gemitteltem Grauwert kann auch ein Sehzeichen verwendet werden, dessen Schraffuren nicht senkrecht zur ausgewählten Vorzugsrichtung wie das angepasste Sehzeichen ausgebildet sind, sondern etwa parallel zur Vorzugsrichtung. Ein solches Sehzeichen erscheint dem Probanden aufgrund seiner für diese Schraffurausrichtung falsch korrigierten astigmatischen Fehlsichtigkeit senkrecht zur Vorzugsrichtung als im Wesentlichen graue Sehzeichen. Beispielsweise können auf einer Anzeigeebene im Rahmen einer Sehaufgabe mehrere solcher grauen Sehzeichen angezeigt werden und ein angepasstes Sehzeichen, oder umgekehrt mehrere angepasste Sehzeichen und ein solches graues Sehzeichen. Der Proband kann aufgefordert werden, dasjenige der angezeigten Sehzeichen zu identifizieren, welches sich von den anderen Sehzeichen unterscheidet.
Gemäß einer Ausführungsform wird die angelegte optische Wirkung zumindest bis hin zu einer Grenzrefraktion für die ausgewählte Vorzugsrichtung variiert, ab welcher der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens erkennt. Hierbei kann die Dimension des angezeigten angepassten Sehzeichen konstant gehalten werden. Hierbei kann als Startwert der angelegten optischen Wirkung z.B. ein Extremwert der verwendeten Refraktionseinheit verwendet werden, z.B. ±20 Dioptrien. Alternativ kann als Startwert auch ein Dioptrienwert verwendet werden, welche um eine vorbestimmte Abweichung von z.B. ±5 Dioptrien von der gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten eigentlich benötigten optischen Sphärenkorrektion abweicht. Nach dem Anlegen des Startwerts wird die angelegte optische Wirkung variiert, z.B. kontinuierlich oder in festen Schritten, bis der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens erkennen kann (oder nicht mehr erkennen kann). Die beim Erkennen des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens aktuell angelegte optische Wirkung entspricht als Grenzrefraktion einer optischen Korrektion, bei welcher der Proband einen von der Dimension des gerichteten Merkmals des angezeigten angepassten Sehzeichens abhängigen Visus hat. Damit ist ein Visus-Refraktions-Wertepaar für die Vorzugsrichtung als Sehschärfecharakteristika bestimmt.
Wird dieses Verfahren mit zumindest einem zweiten angepassten Sehzeichen wiederholt, bei welchem das gerichtete Merkmal anders dimensioniert ist, so kann ein zweites Visus-Refraktions-Wertepaar bestimmt werden, welches sich von dem zuerst bestimmten Visus-Refraktions-Wertepaar unterscheidet. Aus diesen beiden unterschiedlichen Visus-Refraktions-Wertepaaren kann z.B. die Sensitivität des Probanden ermittelt werden.
In einer dazu alternativen Ausführungsform wird die Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens zumindest bis hin zu einer Grenzdimension variiert, bis zu welcher der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens erkennt. Hierbei kann die angelegte optische Wirkung konstant gehalten werden. Als optische Wirkung kann z.B. eine optische Korrektion angelegt werden, welche gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten die Fehlsichtigkeit des Probanden in der ausgewählten Vorzugsrichtung korrigiert. Z.B. kann hierbei eine optimale optische Korrektion verwendet werden, welche im Rahmen einer objektiven und/oder subjektiven Refraktion bestimmt worden ist. Bei dieser Alternative kann die Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens variiert werden und überprüft werden, bis zu welcher Grenzdimension der Proband das gerichtete Merkmal noch erkennen kann. Aus dieser Grenzdimension kann der Visus ganz klassisch bestimmt werden. Die Variation der Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens kann durch Anzeigen von unterschiedlich dimensionierten angepassten Sehzeichen erfolgen und/oder durch Größenvariation des oder der angezeigten angepassten Sehzeichen(s). Dies kann im Rahmen zumindest einer Sehaufgabe und/oder einer Abfolge von unterschiedlichen Sehaufgaben erfolgen, wobei im Rahmen jeder Sehaufgabe zumindest ein angepasstes Sehzeichen angezeigt wird. So kann der Visus bei dieser angelegten optischen Wirkung als Sehschärfecharakteristika für die ausgewählte Vorzugsrichtung bestimmt werden. Auch hierbei kann ein Visus-Refraktions-Wertepaar mit zugehöriger Vorzugsrichtung ermittelt werden.
Wird dieses Verfahren mit zumindest einer zweiten in der ausgewählten Vorzugsrichtung angelegten optischen Wirkung wiederholt, so kann ein zweites Visus-Refraktions-Wertepaar bestimmt werden, welches sich von dem zuerst bestimmten Visus-Refraktions-Wertepaar unterscheidet. Aus diesen beiden unterschiedlichen Visus-Refraktions-Wertepaaren kann z.B. die Sensitivität des Probanden ermittelt werden.
Allgemein kann gemäß einer Ausführungsform als Sehschärfecharakteristika zumindest ein Visus und/oder zumindest eine Sensitivität und/oder zumindest ein Visus-Refraktions-Wertepaar ermittelt werden.
Hierbei kann die Sensitivität in Abhängigkeit von einer Sensitivitätsmetrik z.B. speziell für zumindest die ausgewählte Vorzugsrichtung ermittelt werden. Zusätzlich kann auch eine Sensitivität für die zweite Vorzugsrichtung ermittelt werden, also die um 90° zur ersten ausgewählten Vorzugsrichtung gedrehte Richtung. Es kann aber auch (alternativ oder zusätzlich) eine richtungsunabhängige Sensitivität ermittelt werden. Die richtungsunabhängige Sensitivität kann z.B. aus den beiden Sensitivitäten für die erste und zweite Vorzugsrichtung ermittelt werden, oder aber auf Basis zweier richtungsunabhängiger Visus-Refraktions-Wertepaare (bei denen z.B. der zugehörige richtungsunabhängige Visus als ein Mittelwert der Visuswerte für die beiden Vorzugsrichtungen bestimmt worden ist), oder aber auf Basis einer dazu fähigen Sensitivitätsmetrik, welche aus zumindest zwei richtungsabhängigen Visus-Refraktions-Wertepaaren eine richtungsunabhängige Sensitivität ermitteln kann.
Gemäß einer Ausführungsform wird dem Probanden zumindest eine vom angezeigten angepassten Sehzeichen abhängige Sehaufgabe gestellt, welche der Proband unter Abgabe eines aktiven und/oder passiven Feedbacks beantwortet. Eine Ausführungsform eines aktiven Feedbacks kann es z.B. sein, dass der Proband eine Frage eines Optikers und/oder eines anderen Prüfers zu einer Sehaufgabe verbal beantwortet. Genauso kann ein aktives Feedback z.B. durch ein Betätigen eines Tasters und/oder einer Maus, mit einer Geste und/oder mit Blick geben werden. Dabei kann der Blick des Probanden z.B. mittels einer Eyetracking-Einheit erfasst werden.
Mittels einer solchen Eyetracking-Einheit kann auch eine passive Rückantwort, also ein passives Feedback, gegeben werden. So kann mittels der Eyetracking -Einheit erkannt werden, welches Sehzeichen der Proband gerade fixiert. Hierbei kann erkannt werden, ob der Proband z.B. ein sich von den anderen Sehzeichen unterscheidendes Sehzeichen z.B. unterbewusst fixiert, da er es erkannt hat, oder aber ob der Proband nicht in der Lage ist, das sich unterscheidende Sehzeichen zu erkennen. Grundsätzlich können Sehaufgaben mit passiver und aktiver Rückantwort miteinander kombiniert werden. Bevorzugt wird die Rückantwort, also das Feedback, des Probanden ohne Zutun eines Prüfers erfasst. So kann der Proband bevorzugt das Feedback entweder selber aktiv eingeben, beispielsweise mittels eines Tasters und/oder einer mausähnlichen Steuerung, oder es wird passiv erfasst. Der Verzicht auf einen Prüfer als notwendigen Abnehmer der Sehaufgabe schließt eine mögliche Fehlerquelle bei der Visusbestimmung aus, nämlich den menschlichen Prüfer. Zudem können durch den Verzicht auf den menschlichen Prüfer Kosten und/oder Zeit eingespart werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Visus des Probanden in der ausgewählten Vorzugsrichtung bei zwei unterschiedlichen angelegten optischen Wirkungen bestimmt und daraus eine Sensitivität des Probanden ermittelt. So kann beispielsweise einmal der Visus in der ausgewählten Vorzugsrichtung mit der für diese ausgewählte Vorzugsrichtung optimalen und/oder besten optischen Wirkung ermittelt werden, und ein weiteres Mal mit einer davon verschiedenen angelegten optischen Wirkung. Diese weitere optische Wirkung kann z.B. um ±0.5dpt gegenüber der besten Wirkung verschoben sein. Aus den beiden Visuswerten, die sich für den Probanden bei den beiden unterschiedlichen optischen Wirkungen (d.h. Korrektionen) ergeben kann die Sensitivität des Probanden ermittelt werden.
Grundsätzlich kann die Sensitivität auch auf Basis zweier Visuswerte ermittelt werden, von denen keiner bei der optimalen Korrektion bestimmt wird. Mittels eines mathematischen Modells kann aus den beiden ermittelten Visuswerten die Sensitivität des Auges und/oder des Probanden berechnet werden. Somit ist es hierbei nicht unbedingt erforderlich, dass die beste Korrektion zum Zeitpunkt der Visusbestimmung bereits bekannt ist.
Es müssen nicht alle zur Sensitivitätsmessung verwendeten Korrektionswerte und/oder Visuswerte mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst werden. So kann, z.B. im Rahmen einer autorefraktometrischen und/oder aberrometrischen Messung, ein erster Visus ermittelt werden, z.B. in einem gegebenen Abstand von der dabei objektiv ermittelten Refraktion, und ein zweiter Visus ermittelt werden, z.B. im Rahmen einer sich daran anschließenden subjektiven Refraktion, bei dem sich durch die subjektive Refraktion ergebenden besten optischen Korrektion.
Es können aber auch zwei oder mehrere Visuswerte mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erfasst werden. So kann, z.B. im Rahmen einer autorefraktometrischen und/oder aberrometrischen Messung, ein erster Visuswert z.B. bei der sich dabei objektiv ermittelten besten Korrektion ermittelt werden, und ein zweiter Visuswert in einem gegebenen Abstand davon. Zur Berechnung des tatsächlichen Visus des Probanden kann die dabei ermittelte objektive Refraktion als beste optische Korrektion verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird eine subjektive und/oder objektive Refraktion durchgeführt und aus der dabei ermittelten Fehlsichtigkeit des Probanden die Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden abgeleitet. So können die Fehlsichtigkeitsdaten aus einer objektiven Refraktion ermittelt werden, wobei als Fehlsichtigkeitsdaten die ermittelten optimalen optischen Korrektionen und die ermittelte optimale Achsenlage verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine subjektive Refraktion durchgeführt werden. Hierbei können die Fehlsichtigkeitsdaten auf dem Ergebnis der subjektiven Refraktion beruhen. Schließlich können die beiden Ergebnisse auch kombiniert werden und als Fehlsichtigkeitsdaten ein Mittelwert aus der objektiv ermittelten besten Korrektion und aus der subjektiv ermittelten besten Korrektion verwendet werden. Insbesondere im Rahmen einer Sensitivitätsbestimmung können als Fehlsichtigkeitsdaten auch optische Korrektionen verwendet werden, die von der ermittelten besten Korrektion abweichen.
In einer Ausführungsform wird z.B. zunächst eine objektive Refraktionsmessung am Probanden durchgeführt und die dabei ermittelte beste optische Korrektion als Fehlsichtigkeitsdaten verwendet. Daraufhin wird eine subjektive Refraktion durchgeführt, wobei während des Durchführens der subjektiven Refraktion zwei Visuswerte mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bestimmt werden. Aus diesen beiden Visuswerten wird die Sensitivität ermittelt. Hierbei wird insbesondere ein Visuswert nach Abschluss der subjektiven Refraktion auf Basis von Fehlsichtigkeitsdaten bestimmt, die sich aus der subjektiv ermittelten, besten optischen Korrektion ergeben. Bei dieser Ausführungsform wird sowohl eine objektive Refraktion durchgeführt als auch eine subjektive Refraktion durchgeführt, der Visus des Probanden bestimmt, und seine Sensitivität bestimmt. Zur Visusbestimmung wird dabei lediglich eine sphärische optische Korrektion angelegt. Eine optische Zylinderkorrektion ist nicht erforderlich.
Gemäß einer Ausführungsform wird als Sehschärfecharakteristika der Visus des Probanden mittels des Verfahrens bestimmt und in einen davon unterschiedlichen Visustyp umgerechnet. Diese Umrechnung kann nachträglich erfolgen. So ist der Visus üblicherweise abhängig vom verwendeten Sehzeichen. Da es unterschiedliche Verfahren zum Bestimmen des Visus gibt, z.B. auf Basis von Zahlen oder mittels eines Gratings, z.B. FrACT, können die Visuswerte vom verwendeten Bestimmungsverfahren abhängig sein. Die messverfahrensabhängigen Visuswerte können ineinander umgerechnet werden. Die Umrechnung kann mittels einer Kalibrierfunktion erfolgen, welche die gewünschte Umrechnung leistet.
Die Kalibrierfunktion kann mittels Regression aus einem Datensatz bestimmt werden, der eine Vielzahl von Visuswerten und somit Visustypen derselben Person enthält, welche durch unterschiedliche Messverfahren ermittelt wurden (z.B. auf Basis von Zahlen und FrACT). So kann mittels des Datensatzes eine Korrelation der beiden unterschiedlichen Visustypen und/oder Visuswerte hergestellt werden. Die Kalibrierfunktion kann dabei im einfachsten Fall eine Funktion des mit dem Verfahren bestimmten Visus sein und als Funktionswert den Visuswert berechnen, der sich auf Basis des anderen gewünschten Bestimmungsverfahren ergeben hätte.
Um die Umrechnungsgenauigkeit zu verbessern, kann die Kalibrierfunktion von weiteren Parametern abhängen, z.B. von dem vor der Visusmessung vorhandenen Pupillendurchmesser der Person, von einer Orientierung der ausgewählten Vorzugsrichtung, von den verwendeten angepassten Sehzeichen, von der unkorrigierten optischen Wirkung in einem oder beiden Hauptschnitten (z.B. in dem am besten korrigierten oder in dem am stärksten unkorrigierten Hauptschnitt), weiteren Parametern der verwendeten angepassten Sehzeichen (z.B. deren Kontrast), oder einer Kombination einiger oder aller dieser Parameter. Die Verwendung der Kalibrierfunktion ermöglicht es, den mit dem Verfahren ermittelten Visuswert in einen Visuswert umzurechnen, der mit anderen, z.B. nicht mit einem gerichteten Merkmal versehenen Optotypen ermittelten Verfahren berechnet wird.
Ein Aspekt betrifft ein Verwenden von angepassten Sehzeichen, welche jeweils ein gerichtetes Merkmal aufweisen, welches parallel zu einer Vorzugsrichtung angeordnet ist, welche entweder einer Achsenlage entspricht, welche einer von einem Probanden benötigten optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder welche um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist, oder die Vorzugsrichtung kann mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet sein, um Sehschärfecharakteristika des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung zu bestimmen unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des ausgerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens.
Die Verwendung des angepassten Sehzeichens kann insbesondere im Rahmen des voranstehend beschriebenen Verfahrens erfolgen. Deswegen können sämtliche Ausführungen zu dem Verfahren auch das Verwenden betreffen und umgekehrt.
Ein Aspekt betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden, welcher zumindest eine astigmatische Fehlsichtigkeit aufweist. Die Vorrichtung weist ein Auswahlmodul auf, welches eine Vorzugsrichtung auswählt, wobei diese Vorzugsrichtung entweder einer Achsenlage entspricht, welche einer vom Probanden benötigten optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist. Alternativ dazu kann die Vorzugsrichtung mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet werden. Eine Refraktionseinheit ist dazu konfiguriert, eine optische Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung an den Probanden anzulegen. Die Refraktionseinheit kann z.B. als ein Aberometer und/oder als ein Refraktometer ausgebildet sein und/oder eine rotationssymmetrische Linse als Sphärenkorrektion als die optische Wirkung anlegen. Ein Anzeigemodul weist eine Anzeige auf und zeigt zumindest ein angepasstes Sehzeichen mit einem gerichteten Merkmal so auf der Anzeige an, dass das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens parallel zur Vorzugsrichtung angeordnet ist. Ein Sehschärfecharakteristikabestimmungsmodul bestimmt die Sehschärfecharakteristika des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens sowie der angelegten optischen Wirkung.
Die Vorrichtung kann z.B. dazu verwendet werden, das voranstehend beschriebene Verfahren durchzuführen und/oder die voranstehend beschriebenen angepassten Sehzeichen zu verwenden. Deswegen betreffen sämtliche Ausführungen zur Vorrichtung auch das Verfahren und das Verwenden und umgekehrt.
Als Dimension des gerichteten Merkmals kann beispielsweise ein Abstand zwischen Schraffurlinien verwendet werden, eine Kontraststärke, eine Dicke von Linien und/oder eine Breite von Lücken.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Eyetracking-Einheit auf, welche zumindest ein Auge des Probanden beim Anzeigen des zumindest einen angepassten Sehzeichens trackt. Mittels der Eyetracking -Einheit kann einerseits eine Blickrichtung des Probanden ermittelt werden und andererseits ein aktives und/oder passives Feedback des Probanden als Rückantwort auf eine Sehaufgabe registriert werden.
Im Rahmen dieser Erfindung können die Begriffe „im Wesentlichen“ und/oder „etwa“ so verwendet sein, dass sie eine Abweichung von bis zu 5% von einem auf den Begriff folgenden Zahlenwert beinhalten, eine Abweichung von bis zu 5° von einer auf den Begriff folgenden Richtung und/oder von einem auf den Begriff folgenden Winkel.
Begriffe wie oben, unten, oberhalb, unterhalb, lateral, usw. beziehen sich - sofern nicht anders spezifiziert - auf das Bezugssystem der Erde in einer Betriebsposition des Gegenstands der Erfindung.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Hierbei können gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale der Ausführungsformen kennzeichnen. Einzelne in den Figuren gezeigte Merkmale können in anderen Ausführungsbeispielen implementiert sein. Es zeigen:

1A Ausführungsbeispiele von angezeigten Sehzeichen zum Bestimmen eines Visus;
1B den sich für die in 1A gezeigten Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden, welcher für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
1C den sich für die in 1A gezeigten Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden, welcher für den ersten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
2A Ausführungsbeispiele von angepassten Sehzeichen für eine Sehaufgabe für einen Probanden, der für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
2B den sich für die in 2A gezeigten Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden, welcher für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
3A Ausführungsbeispiele von angepassten Sehzeichen für eine Sehaufgabe für einen Probanden, der für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
3B den sich für die in 3A gezeigten Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden, welcher für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
4A den sich für unterschiedlich dimensionierte Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden von angepassten Sehzeichen, wobei der Proband für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
4B den sich für unterschiedlich dimensionierte Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden von angepassten Sehzeichen, wobei der Proband für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
5A Ausführungsbeispiele von angepassten Sehzeichen für eine Sehaufgabe für einen Probanden, der für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
5B den sich für die in 5A gezeigten Sehzeichen ergebende Seheindruck eines Probanden, welcher für den zweiten Hauptschnitt seiner zylindrischen Fehlsichtigkeit mit einer optischen Sphärenkorrektion korrigiert ist;
6 ein beispielhaftes Bild bzw. Foto, welches dem Betrachter ein Gefühl der Entfernung vermittelt;
7 das Bild bzw. Foto von 6 mit im Bild integrierten oder dem Bild überlagerten beispielhaften angepassten Sehzeichen; und
8 ein Diagramm zur Akkommodationsbreite in Abhängigkeit vom Alter (Duane-Kurve).

In den Figuren sind Ausführungsformen von Sehzeichen sowie der sich daraus ergebende Seheindruck bei einem Probanden mit einer astigmatischen Fehlsichtigkeit gezeigt. Dabei wird von einem Probanden ausgegangen, welcher eine Fehlsichtigkeit in der Sphäre von +2,75dpt aufweist und dazu einen Astigmatismus von -3,0dpt bei einer Achsenlage von 12°. Diese Fehlsichtigkeitsdaten sind beispielhaft zu verstehen und die folgenden Ausführungsbeispiele sind allgemein auf Probanden übertragbar, welche eine Fehlsichtigkeit in der Sphäre von s aufweisen und dazu einen Astigmatismus von z bei einer Achsenlage von α.
Die Fehlsichtigkeit des Probanden kann im Rahmen einer subjektiven und/oder objektiven Refraktion erfasst werden. Daraus ergeben sich Fehlsichtigkeitsdaten, in welchen die sphärische und astigmatische Fehlsichtigkeit einschließlich Achsenlage enthalten ist, also z.B. zumindest die Wertemenge {s; z; α}, im Beispiel die Wertemenge {+2,75dpt; -3,0dpt; 12°}.
1A zeigt Ausführungsbeispiele von Sehzeichen, welche dem Probanden angezeigt werden können, um dessen Visus zu bestimmen. Als Sehzeichen werden Landoltringe verwendet, deren Lücke von links nach rechts jeweils unter den Winkeln 180°, 135°, 90°, 45° und 0° ausgerichtet angezeigt ist. Bei diesen fünf linken Landoltringen handelt es sich um übliche Standardsehzeichen, wie sie auch im Rahmen einer herkömmlichen Visusbestimmung verwendet werden können.
Rechts in 1A sind noch zwei spezielle und angepasste Sehzeichen gezeigt, bei denen die Lücke auf den Winkel 168° und 78° ausgerichtet angezeigt wird.
Bei der Bestimmung seines Visus als Sehschärfecharakteristika wird dem Probanden eine optische Korrektion als optische Wirkung angelegt und/oder vorgehalten, durch welche der Proband die Sehzeichen betrachtet und versuchen kann, sie zu erkennen. Dazu kann eine Refraktionseinheit verwendet werden, die z.B. vor dem Auge oder den Augen des Probanden angeordnet ist.
Hierbei kann z.B. eine Refraktionseinheit verwendet werden, mittels welcher dem Probanden nur optische Sphärenkorrektionen angelegt werden (können), nicht aber zwingenderweise auch optische Zylinderkorrektionen. Es kann somit eine ausschließlich sphärisch korrigierende Refraktionseinheit verwendet werden, oder eine Refraktionseinheit, mit welcher nur eine eingeschränkte Auswahl an Achsenlagen und/oder optischen Zylinderkorrektionen angelegt werden kann.
Zum Bestimmen der Sehschärfecharakteristika des Probanden wird nun zunächst aus den Fehlsichtigkeitsdaten eine Vorzugsrichtung ausgewählt. Die Vorzugsrichtung ist eine Richtung in einer Ebene, welche etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden angeordnet ist. Die Vorzugsrichtung kann in derselben Ebene angeordnet sein, in welcher auch die Achsenlage der zylindrischen Fehlsichtigkeit des Probanden definiert ist.
Als Vorzugsrichtung kann nun entweder die Achsenlage α ausgewählt werden und somit der erste Hauptschnitt der zylindrischen Fehlsichtigkeit des Probanden, oder aber eine dazu senkrechte Richtung in derselben Ebene, α +90° und somit der zweite Hauptschnitt der zylindrischen Fehlsichtigkeit des Probanden. Im Beispiel wären dies als erste Vorzugsrichtung für den ersten Hauptschnitt eine Richtung von 12° in einer Ebene etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden und als zweite Vorzugsrichtung für den zweiten Hauptschnitt eine Richtung von 102° in einer Ebene etwa senkrecht zur Blickrichtung des Probanden.
Wird die erste Vorzugsrichtung ausgewählt, so kann dem Probanden mittels der Refraktionseinheit eine optischen Sphärenkorrektion von s angelegt werden, im Beispiel +2,75dpt. Dadurch ist seine Fehlsichtigkeit in der ersten Vorzugsrichtung korrekt korrigiert, in den anderen Richtungen jedoch nicht, insbesondere nicht senkrecht zur ersten Vorzugsrichtung.
Wird die zweite Vorzugsrichtung ausgewählt, so kann dem Probanden mittels der Refraktionseinheit eine optischen Sphärenkorrektion von s+z angelegt werden, im Beispiel -0,25dpt (errechnet aus: +2,75dpt-3,0dps). Dadurch ist seine Fehlsichtigkeit in der zweiten Vorzugsrichtung korrekt korrigiert, in den anderen Richtungen jedoch nicht, insbesondere nicht senkrecht zur zweiten Vorzugsrichtung.
Wird dem Probanden somit z.B. eine optische Sphärenkorrektion von -0,25dpt angelegt, so ist seine Fehlsichtigkeit unter der zweiten Vorzugsrichtung V2 bei 102° relativ genau korrigiert. Diese Korrektion ist in 1B ganz links schematisch dargestellt. Da die Achsenlange der Fehlsichtigkeit normalerweise mit Blick auf die Augen des Probanden ermittelt wird, und die Sehzeichen üblicherweise vom Blick des Probanden aus angezeigt werden, ist der Messwinkel der Achsenlage genau spiegelverkehrt zum Anzeigewinkel der Sehzeichen. Dies bedeutet, dass die zweite Vorzugsrichtung V2 unter dem Anzeigewinkel 78° auf einer Anzeige ausgerichtet ist, auf welcher die Sehzeichen angezeigt werden, was einer Achsenlage unter dem Messwinkel von 102° mit Blick auf die Augen des Probanden entspricht.
z.B. entspricht ein vertikal nach oben (entsprechend „12 Uhr“) gerichteter Anzeigewinkel der 90°-Stellung. Genauso entspricht auch ein vertikal nach oben (entsprechend „12 Uhr“) gerichteter Messwinkel auf der Anzeigeebene 90°.
Ein nach rechts gerichteter Anzeigewinkel auf „3 Uhr“ entspricht 0°. Dieser nach rechts gerichtete Anzeigewinkel entspricht aber einem nach links (da spiegelverkehrt) gedrehten Messwinkel mit Blick auf die Anzeigeebene, also einem Messwinkel von 180°.
Daher ergeben sich abweichende Winkelwerte zwischen den Anzeigewinkeln, welche auf der Anzeigeebene der Anzeige definiert sind, und den Messwinkeln, die mit Blick auf die Augen des Probanden gemessen sind.
1B zeigt den Seheindruck des Probanden beim Betrachten der in 1A gezeigten Sehzeichen. Dabei erscheinen die Sehzeichen insbesondere in der Richtung senkrecht zur zweiten Vorzugsrichtung V2 verschwommen. Der in 1B gezeigte Seheindruck ist rechnerisch ermittelt für den Probanden aus dem Beispiel mit den Fehlsichtigkeitsdaten {s=+2,75dpt; z=-3,0dpt; α=12°}.
Wie in 1B gezeigt, erscheinen dem Probanden insbesondere die Sehzeichen, bei welchen die Lücke unter den Anzeigewinkeln 90° und 45° angezeigt ist, als sehr verschwommen.
Für den Probanden werden nun speziell angepasste Sehzeichen verwendet, bei welchen die Lücke senkrecht zur zweiten Vorzugsrichtung V2 ausgerichtet ist, also unter den Anzeigewinkeln 168° und 348°. Der angepasste Landoltring unter dem Anzeigewinkel 168° ist auch darüber in 1A als tatsächlich angezeigtes angepasstes Sehzeichen gezeigt. Bei diesen beiden angepassten Sehzeichen ist ein gerichtetes Merkmal des Landoltrings genau parallel zur zweiten Vorzugsrichtung V2 ausgerichtet, nämlich der Übergang vom schwarzen Kreisrand zur weißen Lücke und wieder zum schwarzen Kreisrand. Deswegen erscheint zumindest die Lücke der beiden angepassten und auf die Anzeigewinkel 168° und 348° „gedrehten“ Landoltringe dem Probanden relativ scharf, vgl. die rechten beiden Seheindrücke in 1B. Dies liegt daran, dass die Fehlsichtigkeit des Probanden in seinem zweiten Hauptschnitt, also entlang der zweiten Vorzugsrichtung V2, durch das Vorhalten der optischen Sphärenkorrektion von -0,25dpt ziemlich gut und/oder optimal korrigiert ist.
Das gerichtete Merkmal der Landoltringe, deren die Lücke unter den Anzeigewinkeln 90° und 45° angezeigt ist, steht relativ steil (d.h. nahezu senkrecht) zur korrigierten zweiten Vorzugsrichtung V2, weswegen sich insbesondere für diese beiden Sehzeichen ein stark verschwommener Seheindruck ergibt. Doch auch für die anderen Standardsehzeichen ergeben sich Unschärfen im Seheindruck, die eine genaue Visusbestimmung nicht ermöglichen.
Wird dem Probanden eine optische Sphärenkorrektion von +2,75dpt angelegt, so ist seine Fehlsichtigkeit unter der ersten Vorzugsrichtung V1 beim Messwinkel 12° relativ genau oder optimal korrigiert. Diese Korrektion ist in 1C ganz links angedeutet. Diese Achsenlange unter dem Messwinkel von 12° erscheint auf der Anzeige in der Anzeigenebene unter dem Anzeigewinkel von 168°. Damit ist die erste Vorzugsrichtung V1 unter dem Anzeigewinkel 168° auf der Anzeige ausgerichtet.
1C zeigt den Seheindruck des Probanden beim Betrachten der in 1A gezeigten Sehzeichen. Dabei erscheinen die Sehzeichen insbesondere in der Richtung senkrecht zur ersten Vorzugsrichtung V1 verschwommen. Der in 1C gezeigte Seheindruck ist wiederum rechnerisch ermittelt für den Probanden aus dem Beispiel mit den Fehlsichtigkeitsdaten {s=+2,75dpt; z=-3,0dpt; α=12°}.
Wie in 1C gezeigt, erscheinen dem Probanden insbesondere die Standardsehzeichen, bei welchen die Lücke unter den Anzeigewinkeln 180°, 135°, und 0° angezeigt ist, als sehr verschwommen.
Für den Probanden können nun wieder speziell angepasste Sehzeichen verwendet werden, bei welchen die Lücke senkrecht zur ersten Vorzugsrichtung V1 ausgerichtet ist, also unter den Anzeigewinkeln 258° und 78°. Der angepasste Landoltring unter dem Anzeigewinkel 78° ist auch darüber in 1A als tatsächlich angezeigtes angepasstes Sehzeichen gezeigt. Bei den beiden angepassten Sehzeichen ist das gerichtete Merkmal der Landoltringe genau parallel zur ersten Vorzugsrichtung V1 ausgerichtet, nämlich der Übergang vom schwarzen Kreisrand zur weißen Lücke und wieder zum schwarzen Kreisrand. Deswegen erscheint zumindest die Lücke der beiden angepassten und auf die Anzeigewinkel 258° und 78° gedrehten Landoltringe dem Probanden relativ scharf, vgl. die rechten beiden Seheindrücke in 1C. Dies liegt wieder daran, dass die Fehlsichtigkeit des Probanden in seinem ersten Hauptschnitt, also entlang der ersten Vorzugsrichtung V1, durch das Vorhalten der optischen Sphärenkorrektion von +2,75dpt ziemlich gut und/oder optimal korrigiert ist.
Das gerichtete Merkmal der Landoltringe, deren die Lücke unter den Anzeigewinkeln 180°, 135°, und 0° angezeigt ist, steht relativ steil (d.h. nahezu senkrecht) zur korrigierten ersten Vorzugsrichtung V1, weswegen sich insbesondere für diese drei Sehzeichen ein stark verschwommener Seheindruck ergibt.
Im Rahmen einer Sehaufgabe zur Bestimmung des Visus kann der in seiner zweiten Vorzugsrichtung V2 mit seiner optischen Sphärenkorrektion von -0,25dpt korrigierte Proband nun gefragt werden, wohin die Lücken der beiden unter den Anzeigewinkel 168° und 348° angezeigten Sehzeichen weisen, z.B. ob sie eher nach links oder rechts weisen.
Alternativ oder zusätzlich kann der in seiner ersten Vorzugsrichtung V1 mit seiner optischen Sphärenkorrektion von +2,75dpt korrigierte Proband im Rahmen einer anderen Sehaufgabe zur Bestimmung des Visus gefragt werden, wohin die Lücken der beiden unter den Anzeigewinkel 258° und 78° angezeigten Sehzeichen weisen, z.B. ob sie eher nach oben oder unten weisen.
So kann überprüft werden, ob der Proband das gerichtete Merkmal als Detail des angepassten Sehzeichens noch erkennen kann oder nicht. Abhängig von der Detailgröße, welche der Proband gerade noch erkennen kann, kann der Visus für die ausgewählte Vorzugsrichtung V1 und/oder V2 bestimmt werden.
Für die Berechnung des sich ergebenden Seheindrucks, welcher in 1B und 1C sowie in den nachfolgenden Figuren gezeigt ist, wurde davon ausgegangen, dass der Pupillendurchmesser des Probanden 3,0 mm beträgt, die Wellenlänge 550 nm beträgt und die Entfernung zur Anzeige 5 m beträgt. Weiterhin wurde angenommen, dass die Sehzeichen als gerendertes Bild mit 1024x1024 Pixeln angezeigt werden, wobei das Bild eine Seitenlänge von 204,8 mm aufweist und die Seitenlänge eines Pixels 40µrad=0,1375 Bogenminuten entspricht.
Zur selben Kategorie von angepassten Sehzeichen wie auch die Landoltringe gehört auch das Snellen-E. Hierbei ist das relevante Feature, also das gerichtete Merkmal des Snellen-E, die Abfolge:

- dunkler Bereich eines äußeren Querstrichs,
- heller Bereich des Hintergrunds,
- dunkler Bereich des mittleren Querstrichs,
- heller Bereich des Hintergrunds, und
- dunkler Bereich des anderes äußeren Querstrichs.

Ggf. kann auch noch der darüber- und/oder darunterliegende helle Hintergrund Teil der Abfolge bilden. Somit muss bei Verwendung von Snellen-Es der die Querstriche verbindende Längsstrich parallel zur ausgewählten und korrigierten Vorzugsrichtung V1 oder V2 orientiert sein, was wie beim Landoltring lediglich zwei verschiedene Orientierungen erlaubt.
2A zeigt weitere angepasste Sehzeichen für den Probanden mit der beispielhaft verwendeten Fehlsichtigkeit. Als angepasste Sehzeichen werden mit durchgehenden Linien schraffierte und randlose Quadrate verwendet, die auf der Anzeige angezeigt werden. Hierbei sind die Schraffurlinien des ersten, dritten und vierten Sehzeichen von links parallel zu einem Anzeigewinkel von 78° ausgerichtet, während die Schraffurlinien des zweiten Sehzeichens von links parallel zu einem Anzeigewinkel von 168° ausgerichtet sind.
Die Schraffurlinien jedes Sehzeichens weisen alle dieselbe Dicke und dieselbe Ausrichtung auf. Jeweils zwei benachbarte Schraffurlinien weisen immer denselben und konstanten Abstand zueinander auf.
Die Schraffurlinien stellen ein gerichtetes Merkmal der angepassten Sehzeichen bereit. Die Richtung des gerichteten Merkmals ist die Richtung des Wechsels der hellen und dunklen Bereiche, also die Richtung senkrecht zu den Schraffurlinien.
Ist der Proband wiederum durch Anlegen einer rein sphärischen optischen Korrektion von -0,25dpt für seine zweite Vorzugsrichtung V2 korrigiert, so ergibt sich für den Probanden der in 2B gezeigte Seheindruck. Das erste, dritte und vierte Sehzeichen von links erscheinen als graue Flecken, während die Schraffur des zweiten Sehzeichens vom Probanden erkannt werden kann.
Der Proband kann somit im Rahmen einer Sehaufgabe zur Bestimmung des Visus dasjenige angepasste Sehzeichen erkennen, dass sich von den anderen unterscheidet. Es ist im Beispiel das zweite Sehzeichen von links, dessen gerichtetes Merkmal parallel zur ausgewählten und korrigierten zweiten Vorzugsrichtung V2 ausgerichtet ist, also dem Anzeigewinkel 78° entsprechend dem Messwinkel von 102°, also dem zweiten Hauptschnitt der zylindrischen Fehlsichtigkeit des Probanden.
Als Größe des erkannten Details zur Bestimmung des Visus kann hierbei der Abstand zwischen zwei benachbarten Schraffurlinien und/oder die Dicke der schwarzen Schraffurlinien verwendet werden.
3A zeigt weitere Sehzeichen für den Probanden mit der beispielhaft verwendeten Fehlsichtigkeit. Als Sehzeichen werden wiederum mit durchgehenden Linien schraffierte und randlose Quadrate verwendet, die auf der Anzeige angezeigt werden. Hierbei sind die Schraffurlinien des ersten, dritten und vierten Sehzeichen von links parallel zu einem Anzeigewinkel von 315° ausgerichtet, während die Schraffurlinien des zweiten Sehzeichens von links parallel zu einem Anzeigewinkel von 135° ausgerichtet sind.
Die Größe der Quadrate, sowie der Abstand und die Dicke der Schraffurlinien können hierbei den in 2A gezeigten Sehzeichen entsprechen. Wiederum ist das zweite Sehzeichen von links von den anderen verschieden.
Ist der Proband wiederum durch Anlegen einer rein sphärischen optischen Korrektion von -0,25dpt für seine zweite Vorzugsrichtung V2 korrigiert, so ergibt sich für den Probanden der in 3B gezeigte Seheindruck. Da keines der Sehzeichen gut an die korrigierte zweite Vorzugsrichtung V2 unter dem Anzeigewinkel von 78° angepasst ist, kann der Proband keine einzige Schraffur der Sehzeichen erkennen, denn es ergibt sich für ihn bei jedem der vier Sehzeichen der Seheindruck eines grauen Flecks bzw. verschwommenen Quadrats.
Der Seheindruck unterscheidet sich somit deutlich von dem Seheindruck, der sich bei für den Probanden optimierten angepassten Sehzeichen ergibt, vgl. 2A und 2B.
4A zeigt den Seheindruck des Probanden, wenn er durch Anlegen einer rein sphärischen optischen Korrektion von -0,25dpt für seine zweite Vorzugsrichtung V2 unter dem Anzeigewinkel von 78° korrigiert ist. Angezeigt werden hierbei vier randlose schraffierte Quadrate als Sehzeichen, deren Schraffurlinien parallel zum Anzeigewinkel von 168° angezeigt werden. Damit ist das gerichtete Merkmal dieser Sehzeichen parallel zur korrigierten zweiten Vorzugsrichtung V2 ausgerichtet, und der Proband kann zumindest die Schraffuren einiger der angepassten Sehzeichen ausmachen, z.B. die beiden rechten angepassten Sehzeichen.
Die Schraffurlinien der Sehzeichen weisen allerdings unterschiedliche Breiten und unterschiedliche Abstände auf. Das linke Sehzeichen weist einen Abstand zwischen zwei schwarzen Schraffurlinien von logMAR-0,66 auf, das zweite Sehzeichen von links von -0,26, das dritte Sehzeichen von links von 0,14 und das vierte Sehzeichen von links von 0,54. Dieser Abstand kann als Maß für den Visus verwendet werden. Erkennt der Proband also nur die beiden rechten Sehzeichen, von denen das feiner schraffierte Sehzeichen (also das dritte von links) den Abstand von logMAR 0,14, kann dieses kleinste noch erkannte Detail zur Visusbestimmung verwendet werden.
4B zeigt den Seheindruck des Probanden, wenn er wiederum durch Anlegen einer rein sphärischen optischen Korrektion von -0,25dpt für seine zweite Vorzugsrichtung V2 unter dem Anzeigewinkel von 78° korrigiert ist. Angezeigt werden hierbei wieder vier randlose schraffierte Quadrate als Sehzeichen, deren Schraffurlinien wie in 4A unterschiedliche Breiten und unterschiedliche Abstände aufweisen. Von links nach rechts weisen die Sehzeichen genauso wie in 4A einen Abstand zwischen zwei benachbarten schwarzen Schraffurlinien von logMAR-0,66; -0,26; 0,14 und 0,54 auf.
Die Schraffurlinien werden parallel zum Anzeigewinkel von 78° angezeigt, weswegen sie für den Probanden maximal unscharf erscheinen; denn die gerichteten Merkmale der Sehzeichen sind hierbei senkrecht zur korrigierten zweiten Vorzugsrichtung V2 ausgerichtet. Somit können die in 4B verwendeten Sehzeichen höchstens als grau erscheinende Sehzeichen verwendet werden, nicht aber als für den so korrigierten Probanden erkennbare angepasste Sehzeichen.
5A zeigt weitere Sehzeichen für den Probanden mit der beispielhaft verwendeten Fehlsichtigkeit. Als Sehzeichen werden mit durchgehenden Linien schraffierte und randlose Quadrate verwendet, die auf der Anzeige angezeigt werden. Hierbei sind die Schraffurlinien sämtlicher Sehzeichen parallel zu einem Anzeigewinkel von 168° ausgerichtet. Allerdings sind hierbei die Quadrate nur zur Hälfte mit den genannten Schraffurlinien versehen. Beim ersten und dritten Sehzeichen von links sind jeweils die oben Hälften mit der Schraffur versehen, beim zweiten und vierten Sehzeichen von links sind jeweils die unteren Hälften mit der Schraffur versehen. Die jeweils anderen Hälften sind beim ersten und zweiten Sehzeichen von links grau ausgefüllt, beim dritten und vierten Sehzeichen von links mit dazu senkrechten, also parallel zu einem Anzeigewinkel von 78° ausgerichteten (verkürzten) Schraffur.
Die Schraffurlinien stellen ein gerichtetes Merkmal der angepassten Sehzeichen bereit. Die Richtung des gerichteten Merkmals ist die Richtung des Wechsels der hellen und dunklen Bereiche, also die Richtung senkrecht zu den Schraffurlinien.
Ist der Proband wiederum durch Anlegen einer rein sphärischen optischen Korrektion von -0,25dpt für seine zweite Vorzugsrichtung V2 korrigiert, so ergibt sich für den Probanden der in 5B gezeigte Seheindruck. Beim ersten und dritten Sehzeichen von links erscheint die Schraffur in der oberen Hälfte, bei den beiden anderen in der unteren Hälfte.
Die jeweils andere Hälfte jedes der Sehzeichen erscheint als grauer Fleck. Dabei macht es für den Probanden kaum einen Unterschied, ob die andere Hälfte tatsächlich mit einem mittleren Grauwert gefüllt ist, oder aber mit den Schraffurlinien parallel zur ausgewählten zweiten Vorzugsrichtung.
Der Proband kann somit im Rahmen einer Sehaufgabe zur Bestimmung des Visus aufgefordert werden, die angezeigten angepassten Sehzeichen abhängig von seinem Visus zu unterscheiden.
Hierbei können somit auch Sehzeichen verwendet werden, welche unterschiedlich gefüllt Flächen aufweisen, insbesondere eine Schraffur, die nur einen Teil des angepassten Sehzeichens ausfüllt.
Als Größe des erkannten Details zur Bestimmung des Visus kann hierbei wieder der Abstand zwischen zwei benachbarten Schraffurlinien und/oder die Dicke der schwarzen Schraffurlinien verwendet werden.
Alternativ zu den in den Figuren gezeigten schraffierten Quadraten können als angepasste Sehzeichen alle Arten von Figuren wie Kreise, Rechtecke, Symbole, Tiere, Buchstaben, etc. verwendet werden, die schraffiert gefüllt sind. Bevorzugt weisen sie keine Randlinien auf, die den Seheindruck der Schraffur beeinflussen könnten.
Die Schraffurlinien können dabei senkrecht zur ausgewählten und korrigierten Vorzugsrichtung V1 oder V2 stehen, da das gerichtete Merkmal und relevante Feature das Abwechseln von hellen und dunklen Bereichen der Schraffurlinien ist. Dabei ist es für das Verfahren günstig, wenn die Figur selbst möglichst wenig Details aufweist, wie z.B. ein Kreis oder ein Quadrat. Dabei kann zur Anpassung der Ausrichtung das ganze Sehzeichen einschließlich Schraffur oder nur die Schraffur innerhalb des Sehzeichens rotiert werden. Die Schraffur kann dabei binär, also mit harten schwarzen Kanten, oder kontinuierlich, also z.B. mit sinusförmigem Intensitätsverlauf, ausgebildet sein.
Sehaufgaben
Dem Probanden können zur Bestimmung des Visus Sehaufgaben gestellt werden, bei welchen angepasste Sehzeichen angezeigt werden. Bei den Sehaufgaben kann zwischen Sehaufgaben mit einer aktiven und mit einer passiven Rückmeldung des Probanden unterschieden werden. Unter einer aktiven Rückmeldung kann dabei eine Aussage des Probanden verstanden werden, welche z.B. entweder verbal oder durch bewusstes Anblicken eines Sehzeichens und Erfassen der Blickrichtung mittels Eyetracking abgegeben wird. Unter einer passiven Rückmeldung kann das Verfolgen eines dargebotenen Sehzeichens verstanden werden, das sich bewegt. Dabei kann anhand einer mittels einer Eyetracking-Einheit erfassten Blickbewegung darauf geschlossen wird, ob das Sehzeichen noch sicher erkannt wird.
Die Sehzeichen werden mit einer definierten Darbietungsart angezeigt und somit dem Probanden dargeboten. Unter einer Darbietungsart werden dabei Eigenschaften wie Kontrast, Größe oder Frequenz der Schraffur verstanden. Dabei ist die Größe eine besonders wichtige Eigenschaft für Sehzeichen der Art, die auf zwei bezüglich der ausgewählten Vorzugsrichtung spiegelverkehrte Weisen angezeigt werden können, also z.B. Landoltringe und Snellen-Es. Die Frequenz der Schraffur ist eine besonders wichtige Eigenschaft für Sehzeichen der Art, die schraffierte Flächen aufweisen und/oder aus schraffierten Flächen bestehen.
Die Darbietungsart kann dadurch verschlechtert werden, dass eine Änderung der Darbietungsart hin zu schlechterer Erkennbarkeit erfolgt, also z.B. eine Verkleinerung (insbesondere im Fall von angepassten Sehzeichen der Art, die auf zwei bezüglich der ausgewählten Vorzugsrichtung spiegelverkehrte Weisen angezeigt werden können), Reduzierung des Kontrasts und/oder Erhöhung der Frequenz der Schraffur (insbesondere im Fall von angepassten Sehzeichen der Art, die schraffierte Flächen aufweisen und/oder aus schraffierten Flächen bestehen).
In einer Ausführungsform einer Sehaufgaben mit einer aktiven Rückmeldung wird ein oder mehrere angepasste Sehzeichen der Art dargeboten, die auf zwei bezüglich der ausgewählten Vorzugsrichtung spiegelverkehrte Weisen angezeigt werden können. Bei diesen angezeigten Sehzeichen soll die Orientierung der Sehzeichen vom Probanden erkannt werden.
Ein Anzeigen mehrerer Sehzeichen der gleichen Darbietungsart erlauben eine sicherere Beurteilung der Antwort. Eine Verschlechterung der Darbietungsart bis zu dem Punkt, ab dem die Sehzeichen nicht mehr erkannt werden können, erlaubt dabei die Bestimmung des Visus.
In einer Ausführungsform einer Sehaufgaben mit einer aktiven Rückmeldung wird ein oder mehrere angepasste Sehzeichen der Art dargeboten, die schraffierte Flächen aufweisen und/oder aus schraffierten Flächen bestehen. Der Proband wird aufgefordert, das Vorhandensein einer Schraffur des Sehzeichens zu erkennen.
Ein Anzeigen mehrerer Sehzeichen der gleichen Darbietungsart erlauben eine sicherere Beurteilung der Antwort. Eine Verschlechterung der Darbietungsart bis zu dem Punkt, ab dem die Sehzeichen oder das Vorhandensein einer Schraffur nicht mehr erkannt werden können, erlaubt dabei die Bestimmung des Visus.
Weiterhin können auch ein oder mehrere angepasste Sehzeichen mit angepasster Orientierung sowie ein oder mehrere angepasste Sehzeichen mit davon abweichender Orientierung dargeboten werden, z.B. mit dazu orthogonaler Orientierung. Bei Sehzeichen der Art, die schraffierte Flächen aufweisen und/oder aus schraffierten Flächen bestehen, können die Sehzeichen mit gleichmäßiger Füllung präsentiert werden und der Proband gefragt werden, ob er Unterschiede erkennen kann und/oder welche ein oder mehrere Sehzeichen von den anderen abweichen. Diese Art der Sehaufgabe wird auch als ein „forced choice“ bezeichnet.
In einer Ausführungsform einer Sehaufgaben mit einer passiven Rückmeldung wird ein oder mehrere angepasste Sehzeichen einer der vorgenannten Arten dargeboten, welches sich bewegt. Hierbei kann die Darbietungsart kontinuierlich und/oder schrittweise verschlechtert werden. Anhand der mittels einer Eyetracking-Einheit erfassten Blickbewegung kann dann auf die Darbietungsbedingungen geschlossen werden, bei welchen das Sehzeichen und/oder Sehobjekt noch sicher erkannt wird. Daraus kann der Visus des Probanden abgeleitet und/oder bestimmt werden.
Die Sehzeichen können mittels eines Lightfield-Displays angezeigt werden. Dabei müssen die angelegten optischen Sphärenkorrektionen nicht physisch angelegt werden, sondern sie können als Wellenfronten simuliert werden.
Kombination mit Eyetracking
Bei Sehaufgaben mit aktiver Rückmeldung erlaubt ein Eyetracking eine Automatisierung des Vorgangs, bei Sehaufgaben mit passiver Rückmeldung kann ein Eyetracking zwingend erforderlich sein.
In einer Ausführungsform kann die Blickrichtung des Probanden beim Lösen der Sehaufgabe mittels zumindest eines Bilds und/oder Videos der Pupille und/oder von einem oder mehreren Purkinjereflexen bestimmt werden. Die Blickrichtung kann auch aus einer Kombination bestimmt werden, z.B. mittels Purkinjereflexen, die in einem Video der Pupille ermittelt werden. Dazu kann die Vorrichtung zum Bestimmen des Visus zumindest eine kalibrierte Bildaufnahmevorrichtung aufweisen, z.B. eine digitale Kamera.
In einer Ausführungsform wird eine Eyetracking-Einheit dazu verwendet, eine Optik-Einheit zu positionieren, d.h. für eine Zentrierung und/oder Fokussierung der Optik-Einheit. Dabei kann z. B. ein Messkopf des Geräts zentriert und/oder fokussiert werden. Anschließend kann diese Positionierung konstant gehalten werden und diese Eyetracking-Einheit für eine Blickrichtungsbestimmung des Probanden verwendet werden, z.B. zur passiven und/oder aktiven Beantwortung einer Sehaufgabe. Hierbei können unterschiedliche Aufgaben mit nur einer einzigen Eyetracking-Einheit gelöst werden.
Integration in ein optometrisches Messgerät
Die Bestimmung des Visus kann mit einer Bestimmung der Fehlsichtigkeit kombiniert werden, insbesondere zur Bestimmung der Fehlsichtigkeit gemäß Sphäre, Zylinder und Achse. Hierbei können auch Abbildungsfehlern niedriger und ggf. höherer Ordnung ermittelt werden.
Dazu wird eine Vorrichtung zur Bestimmung des Visus mit einer Autorefraktions- oder Aberrometrieeinheit verbunden und/oder kombiniert.
In einer Ausführungsform wird dabei von einem Autorefraktometer und/oder einem Aberrometer als Refraktionseinheit ausgegangen, welches eine Anzeigeeinheit und eine optische Einheit aufweist, welche zur Darstellung des angepassten Sehzeichens und somit des Targets verwendet. Ggf. kann diese Einheit auch zur Nebelung für die Bestimmung des Visus verwendet werden, ohne das zusätzliche optische Komponenten erforderlich werden.
Idealerweise ist dabei die Anzeigeeinheit als ein programmierbares Display ausgebildet, um für die verschiedenen Aufgaben angepasste Darstellungen anzeigen zu können. Alternativ kann aber auch die Sehzeichenanzeige genebelt für die autorefraktometrische und/oder aberrometrische Messung verwendet werden. Mittels eines Strahlteilers und/oder mechanischen Mitteln kann zwischen den Anzeigen gewechselt werden.
Eine derartige Vorrichtung erlaubt es, zuerst mit Hilfe des Autorefraktometer und/oder des Aberrometers die Fehlsichtigkeit zu bestimmen, und aus dem Ergebnis dieser Messung die Fehlsichtigkeitsdaten und aus diesen die Vorzugsrichtung mit der für diese Vorzugsrichtung anzulegende Wirkung abzuleiten.
Bei einer derartigen Vorrichtung kann eine vorhandene Eyetrackingeinheit, die zum Zentrieren und/oder Fokussieren der autorefraktometrischen und/oder aberrometrischen Messung verwendet wird, für das Eyetracking der Blickrichtung des Probanden eingesetzt werden.
Bei der Vorrichtung kann dieselbe Einheit zur Darbietung des zumindest einen Sehzeichens und somit des Targets und ggf. einer Nebelung im Rahmen der autorefraktometrischen und/oder aberrometrischen Messung verwendet werden. Für autorefraktometrische und/oder aberrometrische Messungen kann die Verwendung eines vergleichsweise kleinen Sehzeichens als Targets ausreichend oder sogar sinnvoll sein, da es den Blick des Probanden bereits voreinstellt bevor mit dem Blick auf ein ausgezeichnetes Sehzeichen eine Feineinstellung bewirkt wird.
Im genebelten Zustand kann ein kleines Sehzeichen als Target verwendet werden und/oder vorteilhaft sein, da - sofern der Proband keine Details erkennt - der kleine helle Fleck eines kleinen Targets den Blick besser steuert als ein ausgedehnterer.
Für die Visusbestimmung ist hingegen oft ein größeres Sehzeichen als Target hilfreich, da es die Darbietung mehrerer unterschiedlicher Sehzeichen erlaubt und, insbesondere bei Sehaufgaben, bei denen eine Blickbewegung erfasst wird, eine größere Blickbewegung erlaubt. Dies kann mit einer Teilvorrichtung erreicht werden, die sowohl die Vergenz und/oder Divergenz, also den „optischen Abstand“, des Lichts des dargebotenen Targets sowie die Größe des Bildes des dargebotenen Targets erlaubt. Dies kann beispielsweise durch die Kombination eines Displays mit zwei axial beweglichen sphärischen Linsen erreicht werden, bei denen die axiale Abstände beider Linsen vom Display unabhängig eingestellt werden können.
Dabei können ein oder mehrere andere Messeinheiten zusätzlich oder stattdessen integriert werden, wie z.B. eine Opazitäzseinheit, eine Topographie- und/oder Topometrieeinheit, eine Scheimpflugkamera und/oder eine Tonometrieeinheit. Auch hierbei können einzelne Komponenten von mehreren Einheiten verwendet werden.
Einfluss Akkommodation und anderer Hauptschnitt
Sollte es durch die genaue Ausgestaltung der Sehzeichen und/oder der Sehaufgabe zu einem Einfluss von Akkommodation und/oder des nicht betrachten Hauptschnitts kommen können, kann das Verfahren wie folgt variiert werden.
Durch die Akkommodation werden die Ebenen, in denen beide Hauptschnitte jeweils scharf abbilden, nach vorne (d.h. in Richtung von der Netzhaut zur Augenlinse) gezogen. Es wird daher in dieser Ausführungsform der hintere (d.h. vom Auge schwächer gebrochene Hauptschnitt) mit der sphärischen Korrektur scharf auf der Netzhaut abgebildet, und/oder wenn eine Nebelung (z.B. im Rahmen einer Sensitivitätsbestimmung) gewünscht ist, vor der Netzhaut abgebildet werden. Um einen Einfluss der Akkommodation zu vermeiden, wird hierbei als Vorzugsrichtung für die Darbietung der Sehzeichen diejenige Richtung ausgewählt, in der der vom Auge schwächer gebrochene Hauptschnitt scharf abbildet.
Gemäß einer Ausführungsform wird somit als Vorzugsrichtung derjenige Hauptschnitt ausgewählt, für welchen im Auge des Probanden eine schwächere Brechung erfolgt. Hierdurch kann die Auswirkung der Akkommodation auf die Visusbestimmung reduziert werden.
Um bei der Bestimmung des Visus für eine von der besten Korrektur im betrachtetem Hauptschnitt abweichenden optischen Sphärenkorrektion den Einfluss des anderen Hauptschnitts zu vermeiden, z.B. bei einer angelegten Unschärfe z.B. zur Bestimmung einer Sensitivität, kann die Korrektion gegen die Richtung, die für die Korrektion im anderen Hauptschnitt erforderlich wäre, abweichen.
Hierbei wird, insbesondere im Hinblick auf die voranstehende Berücksichtigung der Akkommodation, eine Betrachtung des schwächer brechenden Hauptschnitts und eine Unschärfe in positiver Richtung verwendet, welche auch als Nebelung im engeren Sinne bezeichnet wird.
Somit wird in einer Ausführungsform als Vorzugsrichtung derjenige Hauptschnitt ausgewählt, für welchen im Auge des Probanden eine schwächere Brechung erfolgt. Zur Sensitivitätsbestimmung erfolgt eine Bestimmung eines Visuswerts unter Anlegen einer optischen Sphärenkorrektion, welche in positiver Richtung von der ermittelten optimalen optischen Sphärenkorrektion abweicht. Zusätzlich kann ein Visuswert unter Anlegen der ermittelten optimalen optischen Sphärenkorrektion bestimmt werden. Ausdiesen beiden Visuswerten kann sowohl der Visus des Probanden als auch dessen Sensitivität möglichst genau ermittelt werden, wobei sowohl der Einfluss Akkommodation als auch des anderen Hauptschnitts reduziert werden kann.
Berücksichtigung von HOA
Wird eine Wellenfrontmessung des Auges durchgeführt, ggf. auch unter Berücksichtigung von Aberrationen höherer Ordnung („Higher Order Abberration“, abgekürzt als HOA), so kann diese Wellenfrontmessung an Stelle der objektiv und/oder subjektiv ermittelten Refraktionswerte verwendet werden, um daraus die Fehlsichtigkeitsdaten bereitzustellen. Somit kann die Vorzugsrichtung anhand der Wellenfrontmessung ausgewählt werden, an welcher die angepassten Sehzeichen orientiert werden. Weiterhin kann auch aus der Wellenfrontmessung die Stärke der für diese ausgewählte Vorzugsrichtung anzulegende optischen Sphärenkorrektur abgeleitet werden.
Dabei kann aus den Wellenfrontdaten, der bei der Bestimmung des Visus angelegten optischen Sphärenkorrektion (und/oder den Sphärenkorrektionen) und einer Pupillengröße gemäß aus der Literatur bekannten Verfahren eine Punktspreizfunktion bestimmt. Anstatt die Vorzugsrichtung der angepassten Sehzeichen anhand der subjektiven und/oder objektiven Refraktion in zweiter (Zernike-)Ordnung zu bestimmen, kann die Vorzugsrichtung aus der Punktspreizfunktion abgeleitet werden, z.B. aus der Richtung und/oder Achse der kleinsten Ausdehnung der Punktspreizfunktion. Hierbei kann die Richtung der kleinsten Verwirrung ausgewählt werden, z.B. als Richtung der kleinsten Standardabweichung der Punktspreizfunktion.
Bestimmung der Sensitivität
In einigen Ausführungsformen wird die Sensitivität zumindest eines Auges eines Probanden bzw. Brillenträgers ermittelt. Damit kann die Berechnung, die Optimierung oder das Bewerten eines Brillenglases für das zumindest eine Auge des Probanden unter Berücksichtigung der ermittelten Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden erfolgen. Dies kann beim Herstellen eines Brillenglases verwendet werden.
Bei Verfahren zum Optimieren eines Brillenglases nach dem Stand der Technik wird ein Brillenglas durch Minimieren oder Maximieren einer Zielfunktion, in welcher tatsächliche (Ist) Werte und entsprechende Sollwerte zumindest einer Abbildungseigenschaft bzw. Aberration des Brillenglases eingehen, optimiert. Die zumindest eine Abbildungseigenschaft bzw. Aberration kann eine direkte Quantifizierung einer Wellenfrontabweichung von einer Referenzwellenfront darstellen. Eine beispielhafte Zielfunktion ist z.B. die Funktion: $F = \sum_{i} [G_{R, i} {(R_{I s t} (i) - R_{S o l l} (i))}^{2} + G_{A, i} {(A_{I s t} (i) - A_{S P K, S o l l} (i))}^{2} + ...],$
wobei:

i (i =1 bis N) eine Bewertungsstelle des Brillenglases bezeichnet;
R_Ist(i) die tatsächliche sphärische Wirkung oder den Refraktionsfehler an der i-ten Bewertungsstelle bezeichnet;
R_Ist(i) die sphärische Sollwirkung oder den Soll-Refraktionsfehler an der i-ten Bewertungsstelle bezeichnet;
Ast_Ist(i) den Astigmatismus oder den astigmatischen Fehler an der i-ten Bewertungsstelle bezeichnet;
Ast_Soll(i) den Soll-Astigmatismus oder den Soll-astigmatischen Fehler an der i-ten Bewertungsstelle bezeichnet.

Die Größen G_R,i,G_A,i,... sind Gewichte der jeweiligen Abbildungseigenschaft bzw. Aberration, die in der Optimierung benutzt werden.
Eine direkte Quantifizierung einer Wellenfrontabweichung in Dioptrien ohne Berücksichtigung der wirksamen Pupillengröße ist wegen der davon abhängigen Schärfentiefe nicht das bestmögliche Kriterium, um die Wahrnehmung eines Brillenträgers durch ein Brillenglas zu beschreiben und zu beurteilen. Auf Basis dieser Erkenntnis wird in der DE 10 2017 007 663 A1 vorgeschlagen, in der Ziel- bzw. Gütefunktion direkt den Visus (Sehschärfe) zu berücksichtigen. Der in die Ziel- bzw. Gütefunktion eingehende Visus hängt über eine Zuordnung von zumindest einer Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems ab, wobei die zumindest eine Abbildungseigenschaft bzw. Aberration an einer geeigneten Auswertefläche (z.B. an der Scheitelpunktkugel oder im Auge) ausgewertet werden kann. Das Brillenglassystem kann aus zumindest einem Brillenglas (z.B. ein Brillenglas einer Refraktionsbrille) bestehen. Vorzugsweise umfasst das Brillenglassystem jedoch weitere Komponenten wie z.B. ein Modellauge bzw. Augenmodell, welches auf durchschnittlichen Werten von Brillenträgern oder auf zumindest einem individuellen Parameter des Auges des Brillenträgers basieren kann. Anders ausgedrückt kann das Brillenglassystem, welches der Zuordnung zumindest einer Abbildungseigenschaft bzw. Aberration zum Visus des Brillenträgers zugrunde liegt, ein Brillenglas-Auge System sein.
Wie in der DE 10 2017 007 663 A1 beschrieben, kann eine beispielhafte Ziel- bzw. Gütefunktion, die vom Visus V über die Zuordnung der zumindest einen Abbildungseigenschaft bzw. Aberration ΔU_s,j zum Visus des Brillenträgers oder eines durchschnittlichen Brillenträgers abhängt, z.B. die folgende Struktur aufweisen: $F_{s} = \sum_{i} [G_{s, j, i}^{V} {(V_{I s t} (Δ U_{s, j} (i)) - V_{S o l l} (Δ U_{s, j} (i)))}^{2} + ...] .$
In der obigen Formel bezeichnet V(ΔU_s,j(i)) eine Funktion, welche die Abhängigkeit des Visus von zumindest einer Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems an der i-ten Bewertungsstelle (i = 1, 2, 3, ..., N) an einer Auswertefläche beschreibt. Anders ausgedrückt beschreibt V(ΔU_s,j(i)) eine beispielhafte Zuordnung zumindest einer Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems zum Visus des Probanden bzw. Brillenträgers oder eines durchschnittlichen Brillenträgers beim Betrachten eines Objekts durch das Brillenglassystem. Das Argument ΔU_s,j ist generisch und kann eine beliebige Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems bezeichnen, welche die Wirkung des Brillenglassystems auf ein von einem Objekt ausgehendes Lichtbündel oder die Differenz der Wirkungen des Brillenglassystems auf ein von einem Objekt ausgehendes Lichtbündel und auf ein auf der Netzhaut des Auges konvergierendes Referenzlichtbündel beschreibt. Dabei können eine oder mehrere Abbildungseigenschaft(en) bzw. Aberration(en) in die Ziel- bzw. Gütefunktion eingehen und ausgewertet werden, wobei das Subskript j,j ≥ 1 die j-te Abbildungseigenschaft bzw. Aberration bezeichnet.
V_Ist(ΔU_s,j(i)) bezeichnet den Visus, welcher anhand der Zuordnung und dem tatsächlichen Wert der zumindest einer Abbildungseigenschaft des zu berechnenden (z.B. zu optimierenden) oder zu bewerteten Brillenglases an der i-ten Bewertungsstelle ermittelt wird, und V_Soll(ΔU_s,j(i)) bezeichnet den entsprechenden Sollwert des Visus.
Die zumindest eine Abbildungseigenschaft bzw. Aberration kann an einer geeigneten Auswertefläche berechnet bzw. ausgewertet werden. Das Subskript „s“ steht dementsprechend für eine beliebige Auswertefläche der zumindest einen Abbildungseigenschaft bzw. Aberration ΔU_s,j. Die Auswertefläche kann z.B. eine Ebene (Auswerteebene) oder eine gekrümmte (z.B. sphärische) Fläche sein. Die Auswertefläche kann z.B. die Scheitelpunktkugel oder eine Fläche im Auge sein, z.B. eine der folgenden Ebenen oder Flächen:

eine Ebene oder eine (z.B. sphärische) Fläche hinter der Hornhaut,
die Vorderfläche der Augenlinse oder eine Ebene tangential zur Vorderfläche der Augenlinse,
die Rückfläche der Augenlinse oder eine Ebene tangential zur Rückfläche der Augenlinse,
die Ebene der Austrittspupille (AP); oder
die Ebene der Linsenrückfläche (L2).

Die Größe $G_{s, i s o, i}^{V}$
bezeichnet die Gewichtung des durch die Zuordnung zur Abbildungseigenschaft ΔU_s,j vorgegebenen Visus an der i-ten Bewertungsstelle.
Dabei kann z.B. eines der in der DE 10 2017 007 663 A1 beschriebenen Visusmodelle oder aber auch ein beliebig anderes geeignetes Visusmodell (welches insbesondere den Visus als Funktion der Refraktion bzw. Fehlrefraktion beschreibt) verwendet werden, und zwar vorzugsweise in Kombination mit einer Vorschrift, wie das Visusmodell in Verbindung mit einer Transformation der Sollvorgaben und Gewichte in die Zielfunktion einer Optimierung aufzunehmen ist. Es wird an dieser Stelle angemerkt, dass im Rahmen dieser Beschreibung eine Sensitivitätsmetrik (wie weiter unten beschrieben) vorzugsweise auf einem solchen Visusmodell (als funktionale Abhängigkeit eines Visuswertes von der Refraktion/Fehlrefraktion) basierend genutzt werden kann. Insbesondere könnte eine bevorzugte Sensitivitätsmetrik als Ableitung eines Visusmodells (also der Funktion des Visuswertes von der Refraktion/Fehlrefraktion) nach der Refraktion/Fehlrefraktion verwendet werden.
Mit Hilfe der Zielfunktion kann ebenfalls ein Bewerten eines Brillenglases erfolgen, wobei der tatsächliche Wert der zumindest einen Abbildungseigenschaft des zu bewertenden Brillenglases an zumindest einer Bewertungsstelle des zu bewertenden Brillenglases berechnet und mit dem entsprechenden Sollwert verglichen wird.
Wie aus der DE 10 2017 007 663 A1 ferner hervorgeht, ist für das Berechnen, Optimieren und/oder Herstellen von hochindividuellen und qualitativ hochwertigen Brillengläsern vor allem die Kenntnis der sogenannten Sensitivität, d.h. die Änderung des Visus mit der Fehlrefraktion, hilfreich. So kann die Zuordnung der zumindest einen Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems zum Visus des Brillenträgers bzw. die Funktion V(ΔU_s,j(i)) parametrisch vom gemessenen Ausgangsvisus und/oder der ermittelten Sensitivität des Brillenträgers abhängen.
Die Sensitivität ist eine in der Brillenoptik und Augenheilkunde verwendete (insbesondere phänomenologische) Größe bzw. ein Parameter, mit der/dem die Abhängigkeit des Visus von einer Fehlrefraktion beschrieben bzw. angegeben werden kann. Unter der Sensitivität eines Auges wird insbesondere die Änderung des Visus des Auges bei einer Änderung von einer Fehlrefraktion verstanden. Insbesondere kann die Sensitivität als die Ableitung des Visus nach der Fehlrefraktion bzw. als die lokale Ableitung des Visus nach der Fehlrefraktion bei einer bestimmten Fehlrefraktion definiert werden. Die Fehlrefraktion ist dabei eine Abweichung einer dem zumindest einen Auge des Probanden bei der Visusbestimmung vorgehaltenen Wirkung bzw. Refraktion von einer für das zumindest eine Auge ermittelten oder bekannten idealen Refraktion. Die ideale Refraktion (im Folgenden auch als optimale Refraktion oder Zielrefraktion bezeichnet) kann z.B. aus einer herkömmlichen objektiven und/oder subjektiven Refraktionsmessung ermittelt werden. Insbesondere beschreibt die Sensitivität, wie stark sich der Visus verändert, wenn sich eine vor das Auge vorgeschaltete optische Wirkung bzw. Korrektion ändert. Die Sensitivität kann insbesondere mit Hilfe einer Sensitivitätsmetrik und/oder mit Hilfe eines Visusmodells quantitativ beschrieben werden.
Die Sensitivität des zumindest einen Auges eines Probanden kann somit beim Berechnen und/oder Erstellen von individuellen Brillengläsern berücksichtigt werden, insbesondere beim Erstellen von Mehrstärkenbrillengläsern wie ophthalmischen Brillengläsern. Brillengläser können Übergänge zwischen Bereichen mit unterschiedlichen optischen Korrektionen aufweisen, also z.B. Übergänge zwischen einem Durchblickspunkt für die Ferne und einem Durchblickspunkt für die Nähe. Gerade diese Übergänge zwischen Brillenglasbereichen mit unterschiedlichen optischen Korrektionen können unterschiedlich ausgestaltet werden. Man spricht hierbei zum Beispiel von harten Übergängen oder von weichen Übergängen, je nachdem wie stark oder sanft die Änderung der Refraktion entlang des Übergangs ausfällt. Bei hochindividuellen und qualitativ hochwertigen Brillengläsern kann insbesondere ein solcher Übergang (aber andere Bereiche des Brillenglases) auf die Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden bzw. Brillenträgers eingestellt werden.
Für die Bestimmung der Sensitivität des zumindest einen Auges eines Probanden bezüglich Unschärfe ist das Vorliegen von mindestens zwei angelegten Wirkungen und dem damit jeweils erzielten Visus erforderlich. Diese können im Rahmen der Erfindung als Visus-Refraktion-Wertepaare der Sehschärfecharakteristika ermittelt werden. Diesbezügliche Modelle und entsprechende Formeln für die Berechnung der Sensitivität werden weiter unten beschrieben. Gemäß dem Stand der Technik werden zur Ermittlung der Sensitivität dem Probanden bzw. dem zumindest einem Auge des Probanden quantisierte Wirkungen vorgehalten (z.B. in Schritten von 0,25 dpt unter Verwendung konventioneller Probeglassätzen). Anhand einer Visustafel mit Sehzeichen in quantisierten Größen bzw. quantisierten Visusstufen wird jeweils zu den vorgehaltenen Wirklungen der entsprechende Visus ermittelt. Weiterhin muss für den Probanden die optimale Korrektur (bzw. die optimale Refraktion bzw. Zielrefraktion) ermittelt werden, um die vorgehaltenen Wirkungen in eine Fehlrefraktion umrechnen zu können.
Die mit dem herkömmlichen Verfahren einhergehende doppelte Quantisierung führt zu einer hohen Messunsicherheit. Herkömmliche Verfahren sind nicht nur aufwändig, sondern können auch psychologisch ungünstig sein, da das zumindest eine Auge des Probanden nach der Bestimmung der optimalen Refraktion mit einer schlechteren Korrektion versehen wird und der Proband zum Ermitteln der Sensitivität dann mit dieser schlechteren Korrektion Sehaufgaben lösen muss. Diese Reihenfolge ist bei der herkömmlichen Vorgehensweise notwendig, da eine definierte Nebelung zur Visusmessung erst dann eingestellt werden kann, wenn die optimale Refraktion bekannt ist.
Gemäß einem Aspekt ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die insbesondere für das Berechnen, Optimieren, Bewerten und/oder Herstellen von hochindividuellen und qualitativ hochwertigen Brillengläsern erforderliche Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden in einer verbesserten Art und Weise, insbesondere einfach und schnell, zu ermitteln. Ferner kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Berechnen, Optimieren, Bewerten und Herstellen von Brillengläsern, die auf Grund der Berücksichtigung der Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden hochindividuell und qualitativ hochwertig sind, bereitzustellen. Auch kann es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung sein, solche verbesserten Brillengläser bereitzustellen.
Bestimmung der Sensitivität als Sehschärfecharakteristika unter Variation der angelegten optischen Wirkung
In einigen Ausführungsformen wird die Sensitivität von zumindest einem Auge eines Probanden als Sehschärfecharakteristika auf Basis von zumindest zwei bereitgestellten Visus-Refraktions-Wertepaaren bestimmt.
Während dabei gemäß einer ersten Alternative die angelegte optische Wirkung konstant gehalten wird und verändert wird, wird in einer zweiten Alternative die Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens konstant gehalten und die angelegte optische Wirkung variiert. Diese zweite Alternative wird nachfolgend näher erläutert.
Bei dieser zweiten Alternative können die Visus-Refraktions-Wertepaare durch die folgenden Schritte bereitgestellt werden:

- Projizieren eines Targets, welches zumindest ein angepasstes Sehzeichen enthalten kann, mit einer einstellbaren Targetrefraktion, welche der angelegten optischen Wirkung entspricht, in das zumindest eine Auge des Probanden, wobei das Target zum Verifizieren eines vorgegebenen Visus ausgelegt ist; und
- Ermitteln einer zu dem vorgegebenen Visus zugehörigen Visusgrenzrefraktion des zumindest einen Auges des Probanden durch Variieren der Targetrefraktion des in das zumindest eine Auge des Probanden projizierten Targets und Erfassen einer Probandenaktion, mit welcher festgestellt wird, dass sich zum Zeitpunkt der Probandenaktion die Identifizierbarkeit des Targets für den Probanden geändert hat.

Wie bereits eingangs erwähnt, wird unter der „Sensitivität“ (bezüglich Unschärfe) zumindest eines Auges des Probanden die Abhängigkeit des Visus des zumindest einen Auges des Probanden von einer Fehlrefraktion verstanden, wobei die „Fehlrefraktion“ eine Abweichung einer dem zumindest einen Auge des Probanden bei der Visusbestimmung vorgehaltenen Wirkung bzw. Refraktion von einer für das zumindest eine Auge ermittelten oder bekannten idealen bzw. optimalen Refraktion (Zielrefraktion) ist.
Der „Visus“ ist ein Maß für die (zentrale) Sehschärfe des zumindest einen Auges eines Probanden. Üblicherweise wird der Visus im Hellen ermittelt. Insbesondere kann der Visus als Kehrwert der kleinsten erkennbaren Lücke im Standard-Sehzeichen, dem Landoltring, definiert werden. Beim Menschen kann der Visus mittels eines Sehtests bestimmt werden. Hierzu werden dem Probanden Sehzeichen („Optotypen“) präsentiert, und aus Antworten des Probanden ist zu ersehen, ob der Proband sie richtig erkannt hat. Der Visus ist abhängig davon, welche Sehzeichen der Proband bei der eingestellten und/oder angelegten Refraktion erkennen kann. Die Sehzeichen weisen in der Regel eine definierte Größe, Helligkeit, Form und einen definierten Kontrast auf. Die Sehzeichen können auf einer Tafel dargestellt oder projiziert werden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren umfasst das Target pro Sehaufgabe zumindest ein angepassten Sehzeichen, bei welchem das gerichtete Merkmal parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet ist.
Die Verwendung eines Projektors anstelle einer Tafel hat den Vorteil der Unabhängigkeit von der Prüfentfernung. Für eine reproduzierbare Visusprüfung existieren DIN-Vorschriften. Danach ist das Norm-Sehzeichen der sogenannte Landoltring, ein Ring definierter Breite mit einer Lücke von derselben Breite, die in acht verschiedenen Richtungen angeordnet sein kann. Durch das Erkennen der Richtung der Lücke zeigt der Proband, dass sein Auflösungsvermögen mindestens der Breite der Lücke entspricht. In der Praxis werden allerdings wegen der leichteren Verständigung meist genormte Abbildungen von Zahlen als Sehzeichen verwendet. Es existieren auch weitere genormte Sehzeichen, wie z.B. das „Snellen-E“, der „Pflüger-E-Haken“, bei dem der mittlere Strich kürzer ist, sowie andere, die für die Visusprüfung von Analphabeten und Kindern im Vorschulalter sowie für die nichtverbale Verständigung geeignet sind.
Bei der Bestimmung des Visus wird zwischen demjenigen mit Korrektur, wie Brille oder Kontaktlinse, und demjenigen ohne Korrektur unterschieden. Dabei bezeichnet man die Sehschärfe ohne Korrektur auch als Rohvisus. Häufig werden auch die Abkürzungen „s.c.“ („sine correctione“, lateinisch für „ohne Korrektur“) und „c.c.“ („cum correctione“, lateinisch für „mit Korrektur“) verwendet.
Die Sensitivität des zumindest einen Auges kann insbesondere auf Basis einer Sensitivitätsmetrik ermittelt werden. Durch die Verwendung einer Sensitivitätsmetrik kann selbst dann eine Sensitivität berechnet werden, wenn die angelegten Refraktionswerte keinen vorgegebenen Abstand voneinander aufweisen.
Die Sensitivitätsmetrik stellt die Abhängigkeit des Visus von einer (Fehl-)Refraktion dar. Dabei kann der Abstand zweier Refraktionswerte Teil einer Sensitivitätsmetrik sein. Die Sensitivitätsmetrik kann im metrischen Raum der Refraktionswerte definiert sein. Jedem Refraktionswert der Sensitivitätsmetrik kann ein Visuswert oder umgekehrt zugeordnet sein. Die Refraktion kann zum Beispiel in einem zumindest dreidimensionalen Raum definiert sein. So kann ein Refraktionswert üblicherweise mit den Koordinaten s, c und α beschrieben werden. Dabei kann s abhängig sein von der Stärke einer optischen Korrektion der Sphäre, c von der Stärke einer optischen Korrektion für einen Zylinder, und α von der Achsenlage dieses Zylinders. Die Stärke der optischen Korrektion für den Zylinder wird alternativ zu c auch manchmal mit z bezeichnet. In diesem metrischen Raum der Refraktionswerte können zumindest die Refraktionswerte für einen vorgegebenen ersten und einen vorgegebenen zweiten Visus bestimmt werden und sind deswegen bei der Berechnung der Sensitivität bekannt. Die Sensitivitätsmetrik kann dazu verwendet werden, die Sensitivität in Abhängigkeit von zwei grundsätzlich beliebigen unterschiedlichen Refraktionswerten zu bestimmen. Durch die Verwendung einer solchen Sensitivitätsmetrik ist die Bestimmung der Sensitivität unabhängig von Visusmessungen bei vorgegebenen Refraktionswerten, wie dies bei herkömmlichen Verfahren üblich ist. Dabei kann die Bestimmung der Sensitivität einerseits unabhängig werden von Visusmessungen bei zumindest einem vorbestimmten und/oder fest vorgegebenen Refraktionsabstand vom Refraktionsergebnis (bzw. von der optimalen Refraktion bzw. Zielrefraktion), und andererseits von Visusmessungen bei zumindest einem vorbestimmten und/oder fest vorgegebenen relativen Refraktionsabstand zwischen den zwei angelegten Refraktionen. Damit kann es sowohl für den Refraktionsnisten als auch für den Probanden einfacher werden, die zur Sensitivitätsbestimmung notwendigen Messdaten zu ermitteln.
Ausführungsbeispiele einer Sensitivitätsmetrik
Die Sensitivität kann mit Hilfe eines metrischen Raums berechnet werden, in welchem unterschiedliche Refraktionswerte einzelne Punkte repräsentieren. Ein Refraktionswert kann z.B. dreidimensional dargestellt werden, z.B. mit den Koordinaten s, c, und α. Hierbei kann s von der Stärke einer sphärischen Korrektion abhängen und z.B. in Dioptrie (was auch mit dpt abgekürzt werden kann) angegeben werden. c kann von der Stärke einer zylindrischen Korrektion abhängen und z.B. in dpt angegeben werden. α kann von der Achslage der zylindrischen Korrektion abhängigen und z.B. in Grad angegeben werden, z.B. von 0 bis 180°. Alternativ dazu können andere Koordinaten verwendet werden.
Im Folgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die beste Refraktion (im Rahmen dieser Beschreibung auch als optimale oder ideale Refraktion bezeichnet), also insbesondere ein bestimmtes objektives, subjektives Refraktionsergebnis, in dieser Sensitivitätsmetrik mit s₀, c₀, und α₀ bezeichnet wird und der dazugehörige Visus mit v₀. Bei der Durchführung des Verfahrens werden zumindest zwei Visus-Refraktions-Wertepaare bereitgestellt. Im Allgemeinen können n Refraktionen s_i, c_i, α_i mit dazugehörigem Visus v_i mit i c [1, ..., n] und n ≥ 2 bereitgestellt werden. Dabei kann zumindest ein Visus-Refraktions-Wertepaar des zumindest einen Auges des Probanden bereits bekannt sein und als bekanntes Wertepaar bereitgestellt werden. Das Bereitstellen umfasst insbesondere ein Ermitteln und/oder Messen.
In einer möglichen Sensitivitätsmetrik berechnet sich der Abstand einer Refraktion i von der besten Refraktion in der mittleren Sphäre d_i und im Zylinder a_i mit der Gleichung (1) zu: $a_{i} = \begin{array}{l} d_{i} = (s_{i} + \frac{1}{2} \cdot c_{i}) - (s_{0} + \frac{1}{2} \cdot c_{0}) \\ \sqrt{c_{i}^{2} + c_{0}^{2} - 2 \cdot c_{i} \cdot c_{0} \cdot cos (α_{i} - α_{0})} \end{array}$
Einfaches bilineares Modell einer Sensitivitätsmetrik mit Kenntnis einer Zielrefraktion
In einer Ausführungsform eines bilinearen Modells einer Sensitivitätsmetrik gilt für die Abhängigkeit des Visus der folgende, in Gleichung (2) aufgezeigte Zusammenhang für jede Einzelmessung für eine Refraktion i. Dabei kann in einem vereinfachten Fall davon ausgegangen werden, dass der Proband eine Nebelung nicht durch Akkommodation ausgleichen kann. ${lgv}_{i} = m_{d} \cdot | d_{i} | + m_{a} \cdot a_{i} + {lgv}_{0}$
Hierbei steht m_d für die Sensitivität bei einem sphärischen Abstand und m_a für die Sensitivität bei einem zylindrischen Abstand. Eine solche Trennung zwischen einer sphärischen und einer zylindrischen Fehlrefraktion kann verwendet werden, um zu berücksichtigen, dass Probanden sehr unterschiedlich auf diese beiden Komponenten einer Fehlrefraktion reagieren können. So kann aus Daten aus D. Methling: Bestimmung von Sehhilfen, 2. Aufl. Ferdinand Enke Verlag, Stuttgart 1996, ermittelt werden, dass im Bevölkerungsdurchschnitt empirisch ermittelt in etwa die Gleichungen (3) gelten: $\begin{array}{l} m_{d} = \frac{2}{1 dpt} \cdot lg 0,5 = - 0,601 {dpt}^{- 1} \\ m_{a} = \frac{1}{1 dpt} \cdot lg 0,5 = - 0,301 {dpt}^{- 1} \end{array}$
Im Allgemeinen hat die voranstehende Gleichung (2) die unabhängigen Parameter m_a, m_d, v₀. Daher kann das Gleichungssystem (2) mit drei Messungen i=1,2,3 von Refraktionen (s₁, c₁, α₁; s₂, c₂, α₂; s₃, c₃, α₃) bei drei (insbesondere vorgegebenen) unterschiedlichen Visuswerten v₁, v₂, v₃ eindeutig gelöst werden zum Gleichungssystem (2a): $\begin{array}{l} m_{a} = - \frac{1}{n e n n e r} (l o g (v_{1}^{| d_{2} | - | d_{3} |}) + log (v_{2}^{| d_{3} | - | d_{1} |}) + log (v_{3}^{| d_{1} | - | d_{2} |})) \\ m_{d} = - \frac{1}{n e n n e r} (log (v_{1}^{a_{3} - a_{2}}) + log (v_{2}^{a_{1} - a_{3}}) + log (v_{3}^{a_{2} - a_{1}})) \\ {log v}_{0} = \frac{1}{n e n n e r} (log (v_{1}^{a_{2} | d_{3} | - a_{3} | d_{2} |} + log (v_{2}^{a_{3} | d_{1} | - a_{1} | d_{3} |}) + log (_{3}^{a_{1} | d_{2} | - a_{2} | d_{1} |})) \\ m i t n e n n e r = (a_{2} - a_{3}) | d_{1} | + (a_{3} - a_{1}) | d_{2} | + (a_{1} - a_{2}) | d_{3} | \end{array}$
Hierbei kann z.B. eine Visusmessung bei optimalen Korrektionsbedingungen stattfinden, also bei der Zielrefraktion (insbesondere ermittelt aus einer objektiven und/oder subjektiven Refraktionsmessung). Dann gilt z.B. bei i=3: (s₃, c₃, α₃) = (s₀, c₀, α₀). Bei dieser optimalen Korrektionsbedingung ist dann a₃ = a₀ =0 und d₃ = d₀ =0. Somit ist die dritte der Gleichungen (2a) automatisch erfüllt. Die anderen Gleichungen nehmen dann folgende Form des Gleichungssystems (4) an: $\begin{array}{l} m_{a} = - \frac{1}{n e n n e r} (| d_{2} | log (v_{1} / v_{0}) - | d_{1} | log (v_{2} / v_{0})) \\ m_{d} = - \frac{1}{n e n n e r} (- a_{2} log (v_{1} / v_{0}) + a_{1} log (v_{2} / v_{0})) \\ m i t n e n n e r = a_{2} | d_{1} | - a_{1} | d_{2} | \end{array}$
Das Gleichungssystem (4) stellt somit ein Ausführungsbeispiel eines vereinfachten bilinearen Modells einer Sensitivitätsmetrik bereit. Das Gleichungssystem (4) kann unter Kenntnis der Zielrefraktion sowie unter Kenntnis zweier zusätzlicher Refraktionswerte für zwei zusätzliche Visuswerte (für i=1,2) gelöst werden. Die hierbei verwendeten Visus-Refraktions-Wertepaare können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt werden. Damit kann aus dem Gleichungssystem (4) die Sensitivität ermittelt werden. Die Sensitivität beschreibt die Abhängigkeit des Visus von der (Fehl-)Refraktion. Diese kann z.B. durch die Werte m_a und m_d beschrieben werden.
Werden neben dem Visus v₀ bei der Zielrefraktion mehr als zwei zusätzliche Refraktionen bei vorgegebenen Visuswerten gemessen, kann die Sensitivität genauer ermittelt werden, indem m_d und m_a über ein Ausgleichsverfahren, z.B. der Methode kleinster Quadrate, aus allen Daten bestimmt werden. Weiterhin können Ausreißer aus den Messdaten ausgeschlossen werden, um die Qualität der Sensitivitätsbestimmung zu erhöhen.
Vereinfachtes lineares Modell einer Sensitivitätsmetrik mit Kenntnis einer Zielrefraktion
In einem weiter vereinfachten, weniger individuellen Modell der Sensitivitätsmetrik, z. B. wenn nur eine Messung bei einer Fehlrefraktion i=1 vorhanden ist, kann ein Zusammenhang zwischen dem sphärischen und dem zylindrischen Refraktionsabstand angenommen werden gemäß Gleichung (5): $\begin{array}{l} m_{d} = m \\ m_{a} = ƒ \cdot m_{d} = ƒ \cdot m \end{array}$
Hierbei kann der Parameter f aus empirischen Werten abgeleitet werden und z.B. ein Skalar sein. Mit der Annahme gemäß Gleichung (5) vereinfacht sich das Gleichungssystem (2) zur folgenden Gleichung (6): ${lg v}_{i} = m \cdot (d_{i} + ƒ \cdot a_{i}) + lg v_{0} {lg v}_{i} = m \cdot (a_{i} + f \cdot d_{i}) + {lg v}_{0}$
Damit lässt sich die Sensitivität m aus einer Messung bei einer Fehlrefraktion i ermitteln aus Gleichung (7): $m = \frac{a_{i} + ƒ \cdot | d_{i} |}{{lg v}_{i} - lg v_{0}}$
Ein Wert für f kann aus einschlägiger Fachliteratur abgeleitet werden, z.B. kann f = 1/2 gesetzt werden, abgeleitet aus Applegate, R.A, Sarver, E.J, Khemsara: „Are all aberrations equal?", J Refract Surg. 2002, 18: Seiten 556-562. Oder es kann f = 1 gesetzt werden, abgeleitet aus Atchison et al.: „Blur limits for defocus, astigmatism and trefoil“, VisionResearch, 2009.
Dabei muss für Gleichung (5) nicht unbedingt ein linearer Zusammenhang angenommen werden. Es können alternativ komplexere Zusammenhänge aufgestellt werden und die Sensitivität daraus, z.B. in Abhängigkeit von einer Anzahl der unabhängigen Parameter und/oder der Refraktionsmessungen - durch Einsetzen in entsprechend aufgelöste Zusammenhänge abgeleitet werden, vgl. Gleichungen (4) und (7). Die Sensitivität kann auch aus einem Ausgleichsverfahren, wie z.B. kleinste Quadrate, abgeleitet werden.
Weitere Modelle einer Sensitivitätsmetrik mit Kenntnis der subjektiven Refraktion
Die Sensitivität kann auch auf Basis eines anderen Modells berechnet werden. So sind z.B. aus R. Blendowske, Unaided Visual Acuity and Blur: „A Simple Model“, Optometry and Vision Science, Vol. 92, No. 6, 2015, Modelle bekannt, die sich durch besondere Einfachheit auszeichnen und die auf nur wenigen Parametern basieren. Solche einfachen Modelle sind zur Berechnung der Sensitivität und zur Anpassung bei geringer Datenlage besonders geeignet, beispielsweise weil damit ein Overfitting gut vermieden werden kann.
Ist eine größere Anzahl an Parametern individuell verfügbar, eignet sich ein Modell mit vielen unterschiedlichen Parametern besser, wie es etwa in der Druckschrift DE 10 2017 007 663 A1 beschrieben ist.
Grundsätzlich kann eine Vielzahl unterschiedlicher Modelle verwendet werden. Das im Einzelfall verwendete Modell kann dabei von der Anzahl der bereitgestellten bzw. ermittelten Visus-Refraktions-Wertepaare abhängen. Bei hinreichend vielen Visus-Refraktions-Wertepaaren können relativ komplexe, nicht notwendigerweise lineare Modelle aufgestellt werden, deren Parameter an die Messungen angepasst werden können.
Die voranstehend beispielhaft aufgezählten Modelle lassen sich verallgemeinern, z.B. indem eine die Sehschärfe beschreibende Funktion im Powervektorraum Konturen konstanter Sehschärfe aufweist, welche den Punkt maximaler Sehschärfe beinhaltenden Ellipsoiden oder Ovoiden entsprechen. Dies kann analog zu einem in A. Rubin und W. F. Harris: „Closed Surfaces of Constant Visual Acuity in Symmetric Dioptrie Power Space“, Optometry and Vision Science, Vol. 78, No. 10, 2001, vorgestellten Verfahren erfolgen. Dabei können sich Achsverhältnisse in einem Bereich von 0.25 bis 4 individuell unterscheiden. Anstatt individuell gemessener Werte können auch Mittelwerte, Mediane oder andere Schätzwerte der entsprechenden Modellparameter der Population zur Berechnung der Sehschärfe verwendet werden.
In einem Ausführungsbeispiel führt eine Verallgemeinerung von der voranstehenden Gleichung (6) zu unterschiedlichen Faktoren f, z.B. zur Gleichung (8): ${lg v}_{i} = {(d_{i}, a_{i}^{o r t}, a_{i}^{o b l}) R [\begin{matrix} m_{1}^{2} & 0 & 0 \\ 0 & m_{2}^{2} & 0 \\ 0 & 0 & m_{3}^{2} \end{matrix}] R^{T} {(d_{i}, a_{i}^{o r t}, a_{i}^{o b l})}^{T}}^{1 / 2} + lg v_{0}$
Dabei bezeichnen a_i ^ort und a_i ^ort den Astigmatismus der Fehlrefraktion mit orthogonalen (J0) bzw. schiefen (J45) Achslagen und sind definiert als: $a_{i}^{o r t} = - \frac{c_{i}}{2} c o s (2 α_{i}) + \frac{c_{0}}{2} cos (2 α_{0})$
und $a_{i}^{o b l} = - \frac{c_{i}}{2} sin (2 α_{i}) + \frac{c_{0}}{2} sin (2 α_{0}) .$
R stellt dabei eine Rotationsmatrix dar, welche eine Orientierung eines Ellipsoids konstanter Sehschärfe im Powervektorraum der Vektoren $(d_{i}, a_{i}^{o r t}, a_{i}^{o b l})$
bestimmt. Die Eigenwerte m₁, m₂, m₃ bezeichnen die Sensitivitäten gegenüber Nebelung in die Richtung des ersten, zweiten bzw. dritten Spaltenvektors der Rotationsmatrix R im Powervektorraum.
Ausführungsformen von Modellen einer Sensitivitätsmetrik ohne Kenntnis der Zielrefraktion
In einigen Ausführungsformen kann die Ermittlung der Sensitivität ohne Kenntnis bzw. Ermittlung der Zielrefraktion durchgeführt werden. Dies kann dann erfolgen, wenn jeweils für mehrere vorgegebene unterschiedliche Visuswerte eine zugehörige Refraktion bzw. Visusgrenzrefraktion ermittelt wird. In diesem Fall kann die beste Refraktion bzw. Zielrefraktion aus den dabei anfallenden Messdaten ermittelt werden. Weiterhin kann aus den Messdaten eine tatsächlich ermittelte beste Refraktion mittels eines Modells einer Sensitivitätsmetrik überprüft werden.
Dabei kann davon ausgegangen werden, dass eine Nebelung, also eine absichtliche Fehlrefraktion, zu Minus hin vom Probanden durch eine Akkommodation des zumindest einen Auges ausgeglichen werden kann. In diesem Fall lässt sich in dem linearen Modell gemäß den voranstehenden Gleichungen (2) und (6) ein Punkt wählen, an dem die Visuskurve abknickt. Bei nicht-linearen Modellen, bei denen sich eine Sättigung ergibt, kann die beste Refraktion direkt als Parameter des Gleichungssystems berechnet werden. Dazu muss in den entsprechenden Formeln, also insbesondere bereits in Gleichung (1), die Fehlrefraktion, d.h. die Abstände d_i und a_i, durch die Differenz zwischen bester Refraktion und eingestellter bzw. angelegter Korrektion ersetzt werden.
Die oben erläuterten Ausführungsformen von Modellen einer Sensitivitätsmetrik stellen Beispiele dar, um zu verdeutlichen, wie im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Sensitivität ermittelt werden kann.
Bei dem Target kann es sich insbesondere um ein reales Target (bzw. reales Objekt) oder um ein virtuelles Target (bzw. virtuelles Objekt) handeln. Insbesondere kann das Target ein reales Objekt oder ein virtuell projiziertes Objekt (bzw. ein projiziertes virtuelles Objekt) sein. Ein Target kann beispielsweise durch ein Display (z.B. mit einer oder mehreren Linsen und/oder mit einem oder mehreren Spiegel), durch ein Lightfield-Display, und/oder durch ein Badaloptometer (welches eine gleichbleibende Vergrößerung trotz Änderung der Wirkung ermöglicht) realisiert und in das zumindest eine Auge des Probanden projiziert werden.
Unter einem „virtuellen Objekt“ oder „virtuellen Target“ wird insbesondere ein optisches Abbildungssystem verstanden, welches von virtuellen Objektpunkten auslaufende Wellenfronten erzeugt, so dass diese auf das zumindest eine Auge des Probanden treffen. Dabei können die von dem virtuellen Target erzeugten (jeweils einem virtuellen Objektpunkt entsprechenden) und auf das zumindest eine Auge des Probanden treffenden Wellenfronten eine einstellbare sphärische Krümmung und/oder eine einstellbare zylindrische Krümmungskomponente aufweisen, wobei die zylindrische Krümmungskomponente vorzugsweise sowohl bezüglich des Betrags der Krümmung als auch bezüglich der Achslage einstellbar ist.
Vorzugsweise kann die virtuelle Position des virtuellen Objekts (Targets) geändert werden, so dass auf diese Weise unterschiedliche Akkommodationszustände des zumindest einen Auges stimuliert werden können. Insbesondere kann vorzugsweise die Position des virtuellen Objekts zwischen einer Position zur Stimulation einer Fernakkommodation und einer Position zur Stimulation einer Nahakkommodation verändert werden. Zusätzlich kann die Position des virtuellen Objekts vorzugsweise derart eingestellt werden, dass das zumindest eine Auge des Probanden nicht mehr in der Lage ist, auf das virtuelle Objekt zu akkommodieren. In diesem Fall kann das virtuelle Objekt (Target) vom Probanden in allen Richtungen nur als unscharf wahrgenommen werden. Dies hat zur Folge, dass sich die Ziliarmuskeln entspannen. Ein derartiger Zustand wird als „genebelter“ Zustand bezeichnet.
Ein Target wird mit einer einstellbaren bzw. variierbaren Targetrefraktion (bzw. Targetwirkung) in das zumindest eine Auge des Probanden projiziert. Diese Projektion kann mit Hilfe eines optischen Systems erfolgen, mit dem auch die Wirkung bzw. Refraktion des Targets, also die Targetrefraktion, eingestellt und/oder variiert werden kann. Unter der „Targetrefraktion“ wird im Rahmen dieser Erfindung somit diejenige (durch das optische System angelegte bzw. bewirkte) Refraktion (insbesondere sphärische und/oder astigmatische Refraktion) verstanden, mit der das Target in das zumindest eine Auge des Probanden projiziert wird bzw. mit der dem zumindest einen Auge des Probanden das Target vorgesetzt wird.
Als Target wird insbesondere eine optische Projektion in bzw. auf das Auge des Probanden derart angesehen, dass diese Projektion auf der Netzhaut des Auges ein Abbild erzeugt, das dem Abbild eines realen Objekts in einer bestimmten Entfernung vom Auge entspricht. Diese bestimmte Entfernung wird für das virtuelle Target hier auch als virtuelle Position bezeichnet. Mit anderen Worten ist ein Target im Sinne dieser Beschreibung insbesondere eine Abbildung eines Objekts in das zumindest eine Auge des Probanden. Als Objekt kann beispielsweise ein hinterleuchtetes Diapositiv verwendet werden. Da es sich im Falle eines virtuellen Targets beim Target nicht (unmittelbar) um ein reales Objekt an der virtuellen Position handelt, kann durch geeignete Konstruktion des optischen Systems zur Projektion auch eine virtuelle Position jenseits von unendlich simuliert werden. Dies entspricht dann Wellenfronten, die zum Auge hin (also in Propagationsrichtung) konvergieren.
Die Projektion eines Targets (insbesondere eines virtuellen Targets) in das zumindest eine Auge des Probanden mit Hilfe eines optischen Systems ist grundsätzlich bekannt, so dass daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht näher darauf eingegangen wird. Beispielsweise ist die Projektion eines Targets in das zumindest eine Auge des Probanden in K. Nicke und S. Trumm: „Brillengläser der Zukunft - Schritt 3 Der DNEye Scanner“, Der Augenoptiker, Juni 2012, oder auch in der Druckschrift DE 10 2013 000 295 A1 beschrieben.
Das in das zumindest eine Auge des Probanden projizierte Target ist zum Verifizieren eines vorgegebenen, insbesondere vorbestimmten und/oder bekannten, Visus (bzw. einer vorgegebenen Visusstufe) ausgelegt. Unter „Verifizieren eines vorgegebenen Visus“ ist hier insbesondere zu verstehen, dass mit Hilfe des Targets ermittelt oder festgestellt werden kann (insbesondere auf Basis einer Probandenaktion), ob das zumindest eine Auge des Probanden den vorgegebenen Visus bzw. die vorgegebene Visusstufe erreicht. Mit anderen Worten gibt das Target einen bestimmten Visus bzw. eine bestimmte Visusstufe vor, dessen bzw. deren Erreichbarkeit für das zumindest eine Auge des Probanden (insbesondere anhand einer Probandenaktion) festgestellt werden kann. Insbesondere ist das Target derart beschaffen (insbesondere dimensioniert), dass dem virtuellen Target ein vorgegebener Visus bzw. eine vorgegebene Visusstufe zugeordnet werden kann bzw. zugeordnet ist. Mit anderen Worten ist das Target ein Target mit einem vorgegeben Visus bzw. einer vorgegebenen Visusstufe. Dies bedeutet, dass der Proband, insbesondere bei einer idealen Refraktion bzw. bei einer Korrektur einer etwaigen Fehlsichtigkeit des zumindest einen Auges des Probanden, das Target erkennt bzw. identifizieren kann, sofern das zumindest eine Auge des Probanden mindestens den durch das Target vorgegebenen Visus bzw. die durch das Target vorgegebene Visusstufe erreicht bzw. aufweist. Dis Visusstufe ist mit der Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten _Sehzeichens verknüpft und/oder von ihre abhängig.
Insbesondere kann das Target ein zum Bestimmen des Visus geeignetes angepasstes Sehzeichen umfassen oder sein. Dabei hängt die Dimension bzw. Größe des gerichteten Merkmals des Sehzeichens vom vorgegebenen Visus bzw. der vorgegebenen Visusstufe ab. Insbesondere ist die Dimension bzw. Größe des gerichteten Merkmals des Sehzeichens derart gewählt, dass nur ein Proband mit einem Visus, der zumindest dem vorgegebenen Visus bzw. der vorgegebenen Visusstufe entspricht, das gerichtete Merkmal des Sehzeichen erkennen und/oder identifizeren kann.
Das Target kann auch ein Bild oder Foto sein, welches zwei oder mehrere Details enthält, deren Erkennen jeweils einem vorgegebenen Visus bzw. einer vorgebebenen Visusstufe zugeordnet werden kann. Das Bild kann insbesondere Gegenstände (wie z.B. eine ins Unendliche führende Straße, einen Himmel, einen weit entfernten Ballon, etc.) darstellen, welche beim Betrachter ein Gefühl der Weite bzw. Entfernung hervorrufen können. Die oben erwähnten, im Bild enthaltenen Details (wie z.B. Symbole oder Stoffbahnen auf einem Heißluftballon oder der Korb eines Heißluftballons, Wolken oder Symbole auf Wolken, Striche auf einer Straße, Symbole auf Schildern am Straßenrand, etc.) sind im Rahmen dieser Beschreibung von dem Begriff Sehzeichen ausdrücklich mit eingeschlossen. Ein besonders geeignetes Symbol als Sehzeichen umfasst z.B. ein oder mehrere konzentrische Ringe, die bei einer gegebenen Unschärfe zu einem Kreis verschmelzen.
Die Ermittlung des Visus bzw. der Visusstufen eines Targets, Targets bzw. Sehzeichens kann bekannterweise z.B. über die Berechnung des Sehwinkels von Details erfolgen, oder durch das Erkennen von Probanden mit bekannten Visuseigenschaften.
Nach dem Projizieren des Targets in das zumindest eine Auge des Probanden wird eine zu dem vorgegebenen Visus bzw. der vorgegebenen Visusstufe zugehörige Visusgrenzrefraktion des zumindest einen Auges des Probanden ermittelt.
Unter der „Visusgrenzrefraktion“ oder „Visusstufengrenzrefraktion“ wird diejenige Refraktion bzw. Grenzrefraktion verstanden, bei bzw. ab welcher sich die Identifizierbarkeit des Targets für den Probanden ändert. Insbesondere wird unter der „Visusgrenzrefraktion“ bzw. „Visusstufengrenzrefraktion“ diejenige Refraktion bzw. Grenzrefraktion verstanden, bei welcher der Proband das ihm vorgehaltene Target bzw. das in sein zumindest eine Auge projizierte virtuelle Target, welches durch einen vorgegebenen Visus bzw. einer vorgegebenen Visusstufe charakterisiert ist,

a) ausgehend von einem genebelten Zustand durch Variieren der (durch das optische System angelegten bzw. bewirkten) Targetrefraktion erstmals erkennen und/oder identifizieren kann, oder
b) ausgehend von einem ungenebelten Zustand durch Variieren der (durch das optische System angelegten bzw. bewirkten) Targetrefraktion gerade nicht mehr erkennen und/oder identifizieren kann.

Die Visusgrenzrefraktion wird durch ein Variieren der Targetrefraktion des in das zumindest eine Auge des Probanden projizierten Targets und durch ein Erfassen einer Probandenaktion (z.B. eine Mitteilung oder eine Eingabe des Probanden, insbesondere eine Betätigung einer Taste oder eines Joysticks) ermittelt. Das Variieren der Targetrefraktion kann schrittweise oder bevorzugt kontinuierlich erfolgen. Vorzugsweise erfolgt das Variieren der Targetrefraktion monoton und/oder stetig. Mit der Probandenaktion wird signalisiert bzw. festgestellt, dass sich zum Zeitpunkt der Probandenaktion die Identifizierbarkeit des Targets für den Probanden geändert hat. Mit anderen Worten signalisiert der Proband mittels der Probandenaktion, dass er das Target bei der zum Zeitpunkt der Probandenaktion vorliegenden bzw. angelegten Targetrefraktion erstmals erkennen bzw. identifizieren, oder erstmals bzw. gerade nicht mehr erkennen bzw. identifizieren kann. Insbesondere entspricht die Visusgrenzrefraktion der zum Zeitpunkt der Probandenaktion vorliegenden bzw. durch das optische System angelegten Targetrefraktion oder Targetwirkung.
Somit wird die Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden unter Berücksichtigung des vorgegebenen Visus bzw. der vorgegebenen Visusstufe und der ermittelten zugehörigen Visusgrenzrefraktion bestimmt. Hierzu können angepasste Sehzeichen verwendet werden, deren Dimension des gerichteten Merkmals den vorgegebenen Visuswerten bzw. den vorgegebenen Visusstufen zugeordnet ist.
Das Verfahren kann insbesondere im Rahmen autorefraktometrischer bzw. aberrometrischer Messungen durchgeführt werden. Hierzu wird mindestens ein Paar aus Visusstufe und dazugehöriger angelegter Wirkung erfasst. Dies geschieht durch ein Signal des Probanden während der Änderung der angelegten Wirkung bei einem Target mit definierter Visusstufe (d.h. definierter Größe eines Sehzeichens).
Wie bereits erwähnt, sind für die Ermittlung der Sensitivität mindestens zwei Paare aus Visusstufe und dazugehöriger angelegter Wirkung erforderlich. Bei herkömmlichen Methoden wird bei definierten angelegten Wirkungen ermittelt, welche Visusstufe der Proband mit diesen Wirkungen jeweils erreicht (d.h. ab welcher Größe der Proband Sehzeichen noch erkennt). Bei dieser Variante des Verfahrens bleibt dagegen für wenigstens eines dieser Paare die Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens (und damit die Visusstufe) konstant und die angelegte Wirkung wird verändert. Der Proband signalisiert, wenn er ein angepasstes Sehzeichen mit definierter Größe gerade noch bzw. nicht mehr erkennen kann.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird in dieser Alternative für die Ermittlung der Sensitivität nicht die Visusstufe für eine bestimmte angelegte Wirkung - mit a priori bekannter oder a priori unbekannter Fehlrefraktion - benötigt, sondern die angelegte Wirkung die zum Erreichen eines vorgegebenen Visus erforderlich ist.
Dieses Vorgehen erlaubt es, die Sensitivität in einfacher und schneller Weise zu ermitteln. Insbesondere erlaubt das Vorgehen, die Sensitivität (als subjektive Messgröße) während einer normalen objektiven Refraktionsmessung einfach und ohne großen zusätzlichen Aufwand zu ermitteln. Insbesondere können aufwändige Messungen während einer subjektiven Refraktion vermieden werden und der psychologisch ungünstige Schritt entfallen, bei dem der Proband nach der Bestimmung der besten Refraktion mit einer schlechteren Korrektion versehen wird und damit Sehaufgaben lösen soll. Zudem kann das Vorgehen vorteilhafterweise sehr gut mit weiteren Messungen zum Bestimmen von individuellen Parametern für fortschrittliche Brillengläser (z.B. Nahmessung, Pupillometrie, Keratographie) und zum optometrisch bzw. ophalmologischem Screening bzw. mit Messungen zum Erstellen von Befunden (wie z.B. Keratographie, Opazität, Pachymetrie, Tomographie, Tonometrie, oder Retinaaufnahmen) verbunden werden.
In einer Ausführungsform wird vor dem Schritt des Projizierens eines Targets, welches zum Verifizieren (bzw. Feststellen)eines vorgegebenen Visus ausgelegt ist, in das zumindest eine Auge des Probanden ein objektives und/oder subjektives Refraktionsergebnis (insbesondere ein auf einer objektiven und subjektiven Messung basierendes kombiniertes Refraktionsergebnis, bei dem auch weitere Daten wie z.B. Abbildungsfehler niedriger und/oder höherer Ordnung aus der Aberrometrie bzw. weiterer biometrischer Daten wie Form der Hornhaut, Abstand Linse-Netzhaut, Vorderkammertiefe, etc.,) des zumindest einen Auges des Probanden ermittelt. Unter einem „Refraktionsergebnis“ wird insbesondere ein ermittelter Refraktionswert verstanden. Auf diese Weise kann im Gegensatz zu dem bisherigen Vorgehen die Ermittlung der Sensitivität mit einer oder mehreren aberrometrischen bzw. autorefraktometrischen Messungen verbunden werden. Insbesondere kann die Ermittlung des Visus mit der Messung autorefraktometrischer bzw. aberrometrischer Daten im nicht akkommodierten und akkommodierten Zustand verbunden werden.
Vorzugsweise wird der objektive Refraktionswert bzw. das objektive Refraktionsergebnis in einem genebelten Zustand ermittelt. Dazu kann dem Probanden ein Target (z.B. ein Bild oder Foto) dargeboten werden bzw. ein entsprechendes virtuelles Target in das zumindest eine Auge des Probanden (mit Hilfe des optischen Systems) projiziert werden, welches eine Wirkung aufweist, die dazu führt, dass der Proband das Target nur unscharf (bzw. nicht vollständig scharf) erkennen kann, wodurch eine Entspannung der Ziliarmuskel des zumindest einen Auges des Probanden erreicht wird. Eine solche Nebelung kann z.B. mit einer im Vergleich zur optimalen Refraktion des zumindest einen Auges des Probanden zusätzlichen Wirkung von ca. 1,25 dpt bis 1,5 dpt vorgenommen werden.
In einer speziellen Ausführungsform kann darüber hinaus der Akkommodationszustand des Auges verfolgt werden, um so zu noch verlässlicheren Werten für die Sensitivität zu gelangen.
Vorzugsweise wird vor dem Schritt des Variierens der Targetrefraktion das Target mit einer solchen Start-Targetrefraktion, also der zuerst angelegeten optischen Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung, in das zumindest eine Auge des Probanden projiziert, dass der Proband das Target lediglich unscharf (bzw. nicht vollständig scharf) erkennen und/oder nicht identifizieren kann. Mit anderen Worten wird eine Start-Targetrefraktion vorzugsweise so gewählt, dass der Proband das Target bzw. angepasste Sehzeichen nicht durch Akkommodation scharf stellen kann. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass die Start-Targetrefraktion im Vergleich zur optimalen Refraktion des zumindest einen Auges des Probanden in Richtung Plus verschoben ist. Erst durch eine Änderung der Targetrefraktion in Richtung Minus kann ein Zustand erreicht werden, in dem der Proband das Target bzw. Sehzeichen erkennen und/oder identifizieren kann. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass der Proband das Target bzw. Sehzeichen zunächst nicht kennt und somit die Probandenaktion mit höherer Wahrscheinlichkeit zum richtigen Zeitpunkt vornimmt, nämlich erst dann, wenn er das Target bzw. Sehzeichen tatsächlich identifizieren kann. Kennt der Proband dagegen (auf Grund einer entsprechenden Start-Targetrefraktion, mit der er das Target bzw. Sehzeichen scharf sieht) das Target bzw. Sehzeichen schon vorher bzw. zu Beginn der Messung, so wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung erkannt, dass eine solche Vorgehensweise zwar alternativ möglich ist, aber hinsichtlich der Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Verfahrens der oben genannten bevorzugten Ausführungsform unterlegen sein kann. Denn ein Proband, der das Target bzw. Sehzeichen bereits vorab kennt, neigt oft dazu, den Zeitpunkt, zu bzw. ab dem er nach Variieren der Targetrefraktion in Richtung Plus das Target bzw. Sehzeichen gerade nicht mehr erkennt und/oder gerade nicht mehr identifizieren kann, etwas zu spät zu signalisieren.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren, entweder vor oder nach den Schritten des Projizierens eines Targets, welches zum Verifizieren eines vorgegebenen Visus ausgelegt ist, in das zumindest eine Auge des Probanden und Ermittelns einer zu dem vorgegebenen Visus des Targets zugehörigen Visusgrenzrefraktion, ein Ermitteln einer optimalen Refraktion (Zielrefraktion) des zumindest einen Auges des Probanden. Insbesondere kann das Verfahren ein Ermitteln einer objektiven und/oder subjektiven Refraktion bzw. eines objektiven und/oder subjektiven Refraktionsergebnisses umfassen. Das Ermitteln einer optimalen Refraktion kann auch ein Ermitteln einer kombinierten Refraktion bzw. eines kombinierten Refraktionsergebnisses auf Basis einer objektiven und/oder subjektiven Refraktionsmessung umfassen, bei dem insbesondere auch weitere Daten wie z.B. Abbildungsfehler niedriger und/oder höherer Ordnung aus der Aberrometrie bzw. weiterer biometrischer Daten wie Form der Hornhaut, Abstand Linse-Netzhaut, Vorderkammertiefe, etc.,) des zumindest einen Auges des Probanden berücksichtigt werden. In diesem Sinne sollen die Begriffe „Refraktion“ und „Zielrefraktion“ (bzw. „Refraktionsergebnis“) im Zusammenhang mit der „optimalen Refraktion“ nicht auf Korrektionen von Abbildungsfehlern niedriger Ordnung (z.B. Sphäre und Astigmatismus) beschränkt sein, sondern sie können auch Abbildungsfehler höherer Ordnung umfassen. Daher könnte der Begriff „Refraktion“ auch allgemein als „Korrektion“ verstanden werden. Vorzugsweise wird die optimale Refraktion des zumindest einen Auges des Probanden in einem genebelten Zustand ermittelt, welcher durch Vorhalten eines entsprechenden Targets bzw. Projizieren eines entsprechenden Targets in das zumindest eine Auge des Probanden erreicht werden kann (siehe oben). Ferner wird gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Visus bestimmt, der von dem zumindest einen Auge des Probanden bei einer Kompensation der etwaigen Fehlsichtigkeit des zumindest einen Auges des Probanden (z.B. auf Basis einer ermittelten optimalen Refraktion) erreicht wird. Mit anderen Worten wird der Visus bestimmt, nachdem die durch die Refraktionsmessung ermittelte Fehlsichtigkeit mit Hilfe eines optischen Systems bzw. mit Hilfe von Linsen, dessen bzw. deren Wirkung dem ermittelten Refraktionsergebnis entspricht, im Wesentlichen korrigiert wurde, d.h. der Visus cum correctione (VCC). Die Bestimmung des Visus kann mit bekannten Methoden erfolgen. Insbesondere stellt die ermittelte optimale Refraktion und der gemessene zugehörige Visus eines der zumindest zwei bereitgestellten Visus-Refraktions-Wertepaare dar, die bei der Ermittlung der Sensitivität verwendet bzw. berücksichtigt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Ermittlung der Sensitivität mit Messungen der objektiven und/oder subjektiven Refraktion zu kombinieren bzw. in solche Messungen zu integrieren. Die Sensitivität kann dadurch schnell und einfach, insbesondere in Verbindung mit anderen Messungen, ermittelt werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren, vorzugsweise nach dem Projizieren eines Targets, welches zum Verifizieren eines vorgegebenen Visus ausgelegt ist, in das zumindest eine Auge des Probanden und nach dem Ermitteln einer zu dem vorgegebenen Visus des Targets zugehörigen Visusgrenzrefraktion, ferner die Schritte:

- Ermitteln eines subjektiven Refraktionsergebnisses bzw. einer subjektiven Refraktion für das zumindest eine Auge des Probanden;
- Bestimmen des Visus, der von dem zumindest einen Auges des Probanden bei einer Kompensation einer etwaigen Fehlsichtigkeit des zumindest einen Auges des Probanden auf Basis des ermittelten subjektiven Refraktionsergebnisses erreicht wird.

Die ermittelte subjektive Refraktion und der bei dieser ermittelten subjektiven Refraktion bestimmte Visus des zumindest einen Auges des Probanden stellen vorzugsweise eines (bzw. ein weiteres, insbesondere ein zweites, drittes, viertes, usw.) der durch das Verfahren bereitgestellten Visus-Refraktions-Wertepaare zum Bestimmen der Sensitivität dar.
Ferner umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Ermitteln einer optimalen Refraktion des zumindest einen Auges des Probanden auf Basis des subjektiven Refraktionsergebnisses und eines objektiven Refraktionsergebnisses. Die optimale Refraktion ist insbesondere eine kombinierte Refraktion aus dem subjektiven und objektiven Refraktionsergebnis. Das Ermitteln eines kombinierten Refraktionsergebnisses aus einer objektiven und subjektiven Refraktionsmessung ist grundsätzlich bekannt und wird deshalb im Rahmer der vorliegenden Beschreibung nicht näher erläutert. Beispielsweise kann eine kombinierte Refraktion dadurch ermittelt werden, dass zunächst eine objektive Refraktionsmessung durchgeführt wird und das objektive Refraktionsergebnis mit Hilfe einer anschließend durchgeführten subjektiven Refraktion angepasst wird. Insbesondere ist es auch möglich, eine kombinierte Refraktion durch Bildung eines Mittelwerts aus objektiver und subjektiver Refraktion zu ermitteln.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Sensitivität anhand von zumindest einer berechneten Fehlrefraktion bestimmt, wobei die zumindest eine berechnete Fehlrefraktion auf Basis einer ermittelten optimalen Refraktion berechnet wird. Die optimale Refraktion kann dabei eine ermittelte objektive und/oder subjektive Refraktion sein. Insbesondere kann die optimale Refraktion eine kombinierte Refraktion aus einer objektiven und subjektiven Refraktion darstellen.
Vorzugsweise wird die Fehlrefraktion „ex-post“ bestimmt, also erst nach dem Projizieren eines Targets, welches zum Verifizieren eines vorgegebenen Visus ausgelegt ist, in das zumindest eine Auge des Probanden, und nach dem Ermitteln einer zu dem vorgegebenen Visus des Targets zugehörigen Visusgrenzrefraktion. Vorzugsweise wird die Fehlrefraktion erst nach dem Ermitteln zumindest eines Visus-Refraktions-Wertepaares bestimmt. Vorzugsweise wird die Fehlrefraktion nach dem Durchführen einer objektiven und/oder subjektiven Refraktionsmessung, und insbesondere nach dem Ermitteln einer idealen Refraktion bzw. eines idealen Refraktionsergebnisses aus einer objektiven und subjektiven Refraktionsmessung bestimmt. Beispielsweise können in einer bevorzugten Ausführungsform die folgenden Schritte, insbesondere in der angegebenen Reihenfolge, vorgenommen werden:

1) Durchführen einer objektive Refraktionsmessung (im Rahmen des erfindungsgemäßen Vorgehens);
2) Ermitteln zumindest eines Visus-Refraktions-Wertepaares (im Rahmen des erfindungsgemäßen Vorgehens);
3) Durchführen einer subjektiven Refraktionsmessung;
4) Ermitteln einer idealen Refraktion bzw. eines idealen Refraktionsergebnisses aus der objektiven und subjektiven Refraktionsmessung; und
5) Berechnen der Fehlrefraktionen und der Sensitivität ausgehend von dem Ergebnis aus Schritt 4, d.h. auf Basis der ermittelten idealen Refraktion bzw. des ermittelten idealen Refraktionsergebnisses.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Variieren der Targetrefraktion ein monotones Erniedrigen der Targetrefraktion und/oder ein monotones Erhöhen der Targetrefraktion.
In einer weiteren Ausführungsform erfolgt das Ermitteln einer zu dem vorgegebenen Visus zugehörigen Visusgrenzrefraktion des zumindest einen Auges des Probanden durch ein Erniedrigen der Targetrefraktion und ein Erfassen einer Probandenaktionen während des Erniedrigens der Targetrefraktion, und/oder durch ein Erhöhen der Targetrefraktion und ein Erfassen einer Probandenaktionen während des Erhöhens der Targetrefraktion, wobei mit jeder Probandenaktion festgestellt wird, dass sich zum Zeitpunkt der jeweiligen Probandenaktion die Identifizierbarkeit des Targets für den Probanden geändert hat. Auf diese Weise wird der „Unschärfepunkt“ aus verschiedenen Richtungen angefahren. Mit anderen Worten kann ein Unschärfepunkt beim Erhöhen und ein weiterer Unschärfepunkt beim Erniedrigen der Targetrefraktion bestimmt werden. Diese Unschärfepunkte können voneinander unterschiedlich sein und nachfolgend gemittelt werden. Insbesondere kann die Sensitivität im Rahmen einer Minimierung der Fehlerquadrate mittels bekannter Metriken aus beiden Unschärfepunkten bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform werden zumindest zwei der bereitgestellten Visus-Refraktions-Wertepaare durch die folgenden Schritte bereitgestellt:

- Projizieren eines ersten Targets mit einer ersten einstellbaren und/oder variierbaren Targetrefraktion in das zumindest eine Auge des Probanden, wobei das erste Target zum Verifizieren eines vorgegebenen (vorbestimmten und/oder bekannten) ersten Visus (bzw. einer vorgegebenen ersten Visusstufe) ausgelegt ist;
- Ermitteln einer zu dem vorgegebenen ersten Visus (bzw. der vorgegebenen ersten Visusstufe) zugehörigen ersten Visusgrenzrefraktion des zumindest einen Auges des Probanden durch Variieren (insbesondere kontinuierliches, monotones und/oder stetiges Variieren) der ersten Targetrefraktion des in das zumindest eine Auge des Probanden projizierten ersten Targets und Erfassen einer ersten Probandenaktion, mit welcher signalisiert bzw. festgestellt wird, dass sich zum Zeitpunkt der ersten Probandenaktion die Identifizierbarkeit des ersten Targets für den Probanden geändert hat;
- Projizieren eines zweiten Targets mit einer zweiten einstellbaren und/oder variierbaren Targetrefraktion in das zumindest eine Auge des Probanden, wobei das zweite Target zum Verifizieren eines vorgegebenen (vorbestimmten und/oder bekannten) zweiten Visus (bzw. einer vorgegebenen zweiten Visusstufe), der sich vom vorgegebenen ersten Visus (bzw. der vorgegebenen ersten Visusstufe) unterscheidet, ausgelegt ist;
- Ermitteln einer zu dem vorgegebenen zweiten Visus (bzw. der vorgegebenen zweiten Visusstufe) zugehörigen zweiten Visusgrenzrefraktion des zumindest einen Auges des Probanden durch Variieren (insbesondere kontinuierliches, monotones und/oder stetiges Variieren) der zweiten Targetrefraktion des in das zumindest eine Auge des Probanden projizierten zweiten Targets und Erfassen einer zweiten Probandenaktion, mit welcher signalisiert bzw. festgestellt wird, dass sich zum Zeitpunkt der zweiten Probandenaktion die Identifizierbarkeit des zweiten Targets für den Probanden geändert hat.

Insbesondere erfolgt das Bestimmen der Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden unter Verwendung bzw. Berücksichtigung des vorgegebenen ersten Visus und der ermittelten zugehörigen ersten Visusgrenzrefraktion, sowie unter weiterer Verwendung bzw. Berücksichtigung des vorgegebenen zweiten Visus und der ermittelten zugehörigen zweiten Visusgrenzrefraktion. Vorzugsweise ist der erste vorgegebene Visus bzw. die erste vorgegebene Visusstufe des ersten Targets kleiner als der zweite vorgegebene Visus bzw. die zweite vorgegebene Visusstufe des zweiten Targets. Beispielsweise kann der erste vorgegebene Visus bzw. die erste vorgegebene Visusstufe den Wert 0,8 logMar aufweisen, während der zweite vorgegebene Visus bzw. die zweite vorgegebene Visusstufe den Wert 1,0 logMar aufweist. Oder beispielsweise kann der erste vorgegebene Visus bzw. die erste vorgegebene Visusstufe den Wert 0,4 logMar aufweisen, während der zweite vorgegebene Visus bzw. die zweite vorgegebene Visusstufe den Wert 0,8 logMar oder 1,0 logMar aufweist. Es versteht sich, dass auch andere Werte gewählt werden können. Vorzugsweise liegt die Änderung des vorgegebenen Visus bzw. der vorgegebenen Visusstufe von einem virtuellen Target auf das nächste Target im Bereich von 0,2 logMar bis 0,7 logMar, vorzugsweise im Bereich von 0,2 logMar bis 0,5 logMar, und besonders bevorzugt im Bereich von 0,2 logMar bis 0,3 logMar.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Ermitteln einer Visusgrenzrefraktion ein Messen und/oder Überwachen eines Akkommodationszustands des zumindest einen Auges des Probanden, wobei das Messen des Akkommodationszustands insbesondere zumindest zum Zeitpunkt oder unmittelbar nach der Probandenaktion erfolgt. Die Ergebnisse einer solchen Messung bzw. Überwachung können für die Steuerung des Ablaufs (z.B. Abbruch bzw. Wiederholung einzelner Schritte bei ungewollter Akkommodation (z.B. Überschreiten einer gewissen Schwelle) verwendet werden. Die Messung kann sowohl durchgehend als auch erst bei oder unmittelbar nach der Probandenaktion durchgeführt werden. Ferner kann ein, idealerweise zum Zeitpunkt der Probandenaktion, gemessener Akkommodationszustand (Sphäre, Zylinder, Abbildungsfehler niedriger bzw. höherer Ordnung) in die Berechnung der Sensitivität bzw. der Fehlrefraktion eingehen. Beispielsweise kann der Betrag der Akkommodation vom Betrag des Abstandes der angelegten Wirkung von dem Refraktionswert für die Ferne abgezogen werden. In Formeln ausgedrückt gilt im einfachsten Fall das Folgende: Die Sensitivität stellt den Visus V als eine Funktion f von der Fehlrefraktion F dar, also V = f(F). Dabei ist die Fehlrefraktion F

- ohne Akkommodation die Differenz von tatsächlich angelegter Wirkung T und idealer Wirkung I, also F = T - I; und
- mit Akkommodation die Differenz von tatsächlich angelegter Wirkung T zu aktuell gemessener Wirkung G_a, also F = T - G_a.

Wenn es eine Abweichung D zwischen idealer Wirkung I und gemessener Wirkung bei entspanntem Auge (Wirkung G₀) gibt, so gilt: I = G₀ + D. Entsprechend ist in dieser Situation F = T - (G₀+D) bzw. F = T - (G_a+D). Für Werte der Sphäre kann diese Formel wie beschrieben genutzt werden. Für zylindrische Werte ist entsprechend die Kreuzzylinder-Formel zu nutzen. Zernike Koeffizienten (auch für Aberrationen höherer Ordnung) oder Powervektoren können analog verwendet werden.
Alternativ oder zusätzlich kann das Ermitteln einer Visusgrenzrefraktion ein Messen und/oder Überwachen einer Pupillengröße (z.B. Pupillenradius) des zumindest einen Auges des Probanden umfassen, wobei das Messen der Pupillengröße insbesondere zumindest zum Zeitpunkt oder unmittelbar nach der Probandenaktion erfolgt. Die Pupillengröße kann z.B. mittels einer Kamera, welche Teil einer Refrakltionseinheit, also z.B. eines Autorefraktometers bzw. Aberrometers, ist, oder mittels einer separaten Kamera gemessen werden. Die zum Zeitpunkt der Probandenaktion (d.h. am Unschärfepunkt) oder entsprechend kurz zuvor oder danach gemessene Pupillengröße (z.B. bis zu 2 Sekunden vor Erreichen des Unschärfepunktes) kann bei der Bestimmung der Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden gegenüber Unschärfe verwendet werden. Insbesondere kann die gemessene Pupillengröße benutzt werden, um vorzugsweise mit Hilfe eines geeignet parametrisierten Augenmodells und einer bekannten zusätzlichen Nebelung die Unschärfe des Bildes auf der Netzhaut zu quantifizieren. Anstelle eines vollständigen Augenmodells kann auch eine einfachere Beschreibung verwendet werden. So kann z.B. der Winkel berechnet werden, unter dem das Zerstreuungsscheibchen eines unscharf dargestellten Punktes bei gegebener Pupille und gegebener zusätzlicher Nebelung beobachtet werden kann (siehe hierzu z.B. die WO 2019 034525 A1 ). Die Sensitivität kann im Rahmen eines solchen Visusmodells als Verschlechterung der Sehschärfe pro Winkel des Zerstreuungsscheibchens bestimmt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird zum Ermitteln einer Visusgrenzrefraktion dem Probanden eine Sehaufgabe mit zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei, besonders bevorzugt zumindest vier, insbesondere vier oder acht, möglichen unterschiedlichen Antworten gestellt, wobei der Proband die Sehaufgabe anhand der Probandenaktion beantworten kann. Unter einer „Sehaufgabe“ wird hier insbesondere eine Aufgabe verstanden, die eine vorgegebene und damit überprüfbare Lösung hat. Insbesondere ist die Sehaufgabe somit eine überprüfbare Aufgabe (d.h. eine Sehaufgabe, deren Lösung bekannt und damit überprüfbar ist). Mit anderen Worten geht die Probandenaktion über ein bloßes Mitteilen über die Erkennbarkeit oder Identifizierbarkeit des Targets hinaus. Vorzugsweise basiert die Sehaufgabe auf einer erzwungenen Auswahl (engl. „Forced Choice“), d.h. der Proband wird „gezwungen“, eine Auswahl aus mehreren bzw. zumindest zwei oder einer Vielzahl von möglichen Antworten zu treffen, wobei die korrekte Antwort vorzugsweise vorgegeben bzw. bekannt ist. Hierbei wird eine solche Sehaufgabe als eine „Forced Choice“ Sehaufgabe bezeichnet. Das Lösen der Sehaufgabe bzw. das Treffen einer Auswahl kann z.B. mit Hilfe eines Joysticks erfolgen, mit dem der Proband unterschiedliche Richtungen betätigen kann. Beispielsweise kann die Sehaufgabe darin bestehen, dass der Proband mit Hilfe eines Joysticks die Position bzw. Richtung der Lücke bei einem angepassten Sehzeichen identifizieren muss. Ist das angepasste Sehzeichen z.B. ein Landoltring, gibt es hierzu zwei mögliche Positionen und damit für den Probanden zwei mögliche Antworten, wie das gerichtete Merkmal parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung angeordnet werden kann. Es versteht sich, dass prinzipiell auch andere Sehzeichen verwendet werden können, so dass der Proband vom angepassten Sehzeichen abhängige Antworten hat. Auf diese Weise wird das Verfahren genauer und verlässlicher, als wenn der Proband lediglich eine ungeprüfte Rückmeldung (z.B. „ja“ oder „nein“ bzw. „erkennbar“ oder „nicht erkennbar“ geben muss.
In einer weiteren Ausführungsform werden vor dem Schritt des Ermittelns einer Visusgrenzrefraktion erste aberrometrische Daten des zumindest einen Auges des Probanden, vorzugsweise für einen Fernakkommodationszustand und/oder einem genebelten Zustand des zumindest einen Auges des Probanden und insbesondere bei einer ersten Helligkeit, erfasst. Ferner umfasst das Verfahren vorzugsweise ein Erfassen zweiter aberrometrischer Daten des zumindest einen Auges des Probanden für einen Nahakkommodationszustand des zumindest einen Auges des Probanden, insbesondere bei einer zweiten Helligkeit, deren Wert unter dem der ersten Helligkeit liegt. Dabei erfolgt das Erfassen zweiter aberrometrischer Daten vorzugsweise vor dem Schritt des Ermittelns einer Visusgrenzrefraktion. Im Kontext dieser Beschreibung werden unter „aberrometrischen Daten“ (bzw. „aberrometrischen Messungen“) Daten zur Beschreibung der Abbildungsfehler eines Auges (Messungen zur Gewinnung dieser Daten) verstanden, deren Informationsgehalt mindestens dem Term der Ordnung „Defocus“ bei Darstellung mit Zernike-Koeffizienten entspricht, idealerweise aber höhere Ordnungen (z.B. Koma und sphärische Aberrationen) einschließt. Insbesondere können die „aberrometrischen Daten“ auch (rein-) autorefraktometrische Daten umfassen bzw. sein. Insbesondere umfasst das Erfassen von aberrometrischen Daten auch ein Erfassen von (rein-) autorefraktometrischen Daten (d.h. Sphäre und/oder Zylinder und/oder Achse). Als erste und zweite Helligkeit wird vorzugsweise jeweils eine Helligkeit im Regime des mesopischen Sehens (bevorzugte Leuchtdichte im Bereich von etwa 0,003 cd/ m² bis etwa 30 cd/m², besonders bevorzugt im Bereich von etwa 0,003 cd/m² bis etwa 3 cd/ m², noch mehr bevorzugt im Bereich von etwa 0,003 cd/m² bis etwa 0,3 cd/m², am meisten bevorzugt im Bereich von etwa 0,003 cd/m² bis etwa 0,03 cd/m²) vorgesehen. Als Helligkeit wird dabei insbesondere stets die am Ort des Auges bzw. die vom Auge zu erfassende Helligkeit verstanden.
Zusammen mit dem Erfassen erster aberrometrischer Daten und/oder dem Erfassen zweiter aberrometrischer Daten (also insbesondere bei der ersten bzw. zweiten Helligkeit und beim ersten bzw. zweiten Akkommodationszustand) können ferner erste bzw. zweite pupillometrische Daten für das zumindest eine Auge des Probanden erfasst werden. Dabei bezeichnet der Begriff „pupillometrische Daten“ (bzw. pupillometrische Messungen) Informationen zur Größe der Pupille (bzw. Messungen zur Gewinnung dieser Daten), die mindestens eine Größenangabe (beispielsweise in Form eines Radius) umfassen, aber auch die Gestalt der Pupille in komplexerer Form wiedergeben können. Zusätzlich können die pupillometrischen Daten Informationen zur Position der Pupille (beispielsweise relativ zum Hornhautscheitel oder zur optischen Achse des Auges) enthalten.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases für zumindest ein Auge eines Probanden bzw. Brillenträgers unter Berücksichtigung der Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden, wobei die Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden durch eines der erfindungsgemäßen Verfahren ermittelt wird.
Insbesondere kann das Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases für zumindest ein Auge eines Probanden folgende Schritte umfassen:

a) Bereitstellen einer Zuordnung zumindest einer Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems zum Visus des Brillenträgers oder eines durchschnittlichen Brillenträgers beim Betrachten eines Objekts durch das Brillenglassystem;
b) Bestimmen oder Vorgeben einer Zielfunktion für das zu berechnende oder das zu bewertende Brillenglas, in welcher die Zuordnung aus Schritt (a) auszuwerten ist;
c) Berechnen oder Bewerten des zu berechnenden oder zu bewertenden Brillenglases durch Auswerten der Zielfunktion, wobei die Zielfunktion mindestens einmal ausgewertet wird.

Die Zuordnung der zumindest einen Abbildungseigenschaft bzw. Aberration eines Brillenglassystems zum Visus des Brillenträgers kann parametrisch vom gemessenen Ausgangsvisus und/oder der gemessenen Sensitivität des Brillenträgers abhängen. Das Berechnen und/oder Optimieren des Brillenglases kann insbesondere ein Minimieren oder Maximieren der Zielfunktion umfassen. Das Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases kann ferner ein Durchrechnen mindestens eines von dem Objekt ausgehenden Lichtbündels für zumindest eine Blickrichtung mit Hilfe von Wellenfrontdurchrechnung, Strahldurchrechnung oder Wellenfelddurchrechnung durch das Brillenglassystem und/oder durch das zu berechnende oder zu bewertende Brillenglas bis hin zu einer Auswertefläche im Brillenglassystem umfassen. Ferner kann das Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases ein Berechnen des an der Auswertefläche vorhandenen Unterschieds des vom Objekt ausgehenden Lichtbündels im Vergleich zu einem auf der Netzhaut eines Modellauges konvergierenden Referenz-Lichtbündel und ein Bestimmen der zumindest einen Abbildungseigenschaft bzw. Aberration anhand des berechneten Unterschieds umfassen. Das Durchrechen mindestens eines von dem Objekt ausgehenden Lichtbündels erfolgt vorzugsweise mittels Wellenfrontdurchrechnung, wobei das Berechnen des an der Auswertefläche vorhandenen Unterschieds ein Berechnen der Wellenfront-Differenz zwischen der Wellenfront des vom Objekt ausgehenden Lichtbündels und der Wellenfront des auf der Netzhaut konvergierenden Referenz-Lichtbündels umfasst, wobei die Wellenfront-Differenz an der Auswertfläche berechnet wird. Ferner kann das Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases ein Zuordnen eines geometrisch-optischen Winkels und/oder einer quadratischen Form im Raum geometrisch-optischer Winkel zu der berechneten Wellenfront-Differenz umfassen, wobei die zumindest eine Abbildungseigenschaft bzw. Aberration von zumindest einer Komponente des geometrisch-optischen Winkels und/oder der quadratischen Form abhängt.
Alternativ oder zusätzlich kann das Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases die folgenden Schritte umfassen:

- Vorgeben einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche für das zu berechnende bzw. optimierende Brillenglas;
- Ermitteln des Verlaufs eines Hauptstrahls durch zumindest einen Durchblickspunkt zumindest einer zu berechnenden oder optimierenden Fläche des Brillenglases in ein Modellauge;
- Auswerten einer Aberration einer entlang des Hauptstrahls aus einer auf die erste Fläche des Brillenglases auftreffenden sphärischen Wellenfront resultierenden Wellenfront an einer Bewertungsfläche im Vergleich zu einer in einem Punkt auf der Netzhaut des Augenmodells konvergierenden Wellenfront;
- iteratives Variieren der zumindest einen zu berechnenden oder optimierenden Fläche des Brillenglases bis die ausgewertete Aberration einer vorgegebenen Sollaberration entspricht.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases, umfassend:

- Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases; und
- Fertigen des so berechneten oder optimierten Brillenglases.

Außerdem bietet die Erfindung ein Computerprogrammerzeugnis bzw. ein Computerprogrammprodukt, insbesondere in Form eines Speichermediums oder eines Datenstroms, welches einen Programmcode enthält, der ausgelegt ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein erfindungsgemäßes Verfahren, insbesondere zum Ermitteln der Sensitivität zumindest eines Auges eines Probanden und/oder zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases und/oder zum Herstellen eines Brillenglases, durchzuführen. Mit anderen Worten bietet die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, welches maschinenlesbaren Programmcode umfasst, der, wenn er geladen wird auf einem Computer, zur Ausführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. Insbesondere ist unter einem Computerprogrammprodukt ein auf einem Datenträger gespeichertes Programm zu verstehen. Insbesondere ist der Programmcode auf einem Datenträger gespeichert. Mit anderen Worten umfasst das Computerprogrammprodukt computerlesbare Anweisungen, welche, wenn geladen in einen Speicher eines Computers und ausgeführt von dem Computer, bewirken, dass der Computer ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführt.
Insbesondere bietet die Erfindung ein Computerprogrammerzeugnis, welches einen Programmcode enthält, der ausgelegt und eingerichtet ist, wenn geladen und ausgeführt auf einem Computer, ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln der Sensitivität zumindest eines Auges eines Probanden und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases durchzuführen.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Vorrichtung zum Bestimmen der Sensitivität von zumindest einem Auge eines Probanden, umfassend:

- eine Targetbereitstellungseinrichtung zum Bereitstellen eines Targets, welches zum Verifizieren eines vorgegebenen Visus ausgelegt ist, und welche konfiguriert ist, zumindest ein angepasstes Sehzeichen anzuzeigen;
- ein optisches System zum Projizieren des Targets mit einer Targetrefraktion in das zumindest eine Auge des Probanden, wobei das optische System ausgelegt ist, die Targetrefraktion einzustellen und zu variieren;
- eine Rückmeldeeinheit zum Erfassen einer Probandenaktion, um festzustellen, dass sich zum Zeitpunkt der Probandenaktion, insbesondere in Folge eines Variierens der Targetrefraktion des in das zumindest eine Auge des Probanden projizierten Targets mit Hilfe des optischen Systems, die Identifizierbarkeit des Targets für den Probanden geändert hat; und
- eine Visusgrenzrefraktionsermittlungsseinheit zum Ermitteln einer zu dem vorgegebenen Visus zugehörigen Visusgrenzrefraktion des zumindest einen Auges des Probanden, wobei die Visusgrenzrefraktionsermittlungseinheit ausgelegt ist, die zum Zeitpunkt der Probandenaktion durch das optische System bewirkte Targetrefraktion zu erfassen (insbesondere zu bestimmen und zu speichern).

Die Targetbereitstellungseinrichtung kann z.B. ein elektronisches Display oder einen digitalen Bildschirm umfassen. Insbesondere kann das Display ausgelegt sein, dass einzelne Pixel des Displays, verschiedene Bereiche oder unterschiedliche Komponenten des Displays einzeln angesteuert werden können, insbesondere um zusammengesetzte Optotypen darzustellen. Beispielsweise können Teilsegmente eines Rings dargestellt werden, mit denen Landolt-C Optotypen mit unterschiedlich gerichteten Öffnungen erzeugt bzw. dargestellt werden können. Alternativ oder zusätzlich können auch komplette Optotypen wie z.B. Buchstaben oder Zahlen als ganze und insbesondere schaltbare LCD-Elemente ausgebildet sein. Allgemein ist das Display konfiguriert, angepasste Sehzeichen anzuzeigen.
Die Targetbereitstellungseinrichtung kann z.B. einen Klapp- oder Verschiebe- oder Rotationsmechanismus umfassen, beispielsweise magnetisch oder motorisiert, mit dem verschiedene Targets bzw. Bilder eingeblendet und/oder ausgewechselt werden können. Die Targets bzw. Bilder können auch teilweise transparent sein und nur Bereiche enthalten, die zusätzlich zu einem anderen Bild dargestellt werden sollen.
Transparente, von hinten beleuchtete Bilder können auch so gestaltet sein, dass bestimmte Teile des Bildes nur dann zu sehen sind, wenn eine oder mehrere bestimmte Lichtquellen (z.B. in ansonsten abgeschatteten Bereichen oder mit speziellen Wellenlängen) zu- oder abgeschaltet werden.
Das optische System ist insbesondere zwischen dem zumindest einen Auge des Probanden und der Targetbereitstellungseinrichtung bzw. dem bereitgestellten Target angeordnet. Das optische System kann als Refrakionseinheit ausgebildet sein. Das optische System ist ausgelegt, um unterschiedliche Targetwirkungen als optische Wirkungen zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung anzulegen bzw. zu bewirken und so die Erkennbarkeit des Targets für das zumindest eine Auge des Probanden zu beeinflussen. Dabei kann das optische System ausgelegt sein, um verschiedene sphärische Wirkungen als optischen Wirkung vorzuhalten. Dies kann z.B. durch das Anordnen einer oder mehrerer sphärischer Linsen geschehen, beispielsweise in Form eines Badal-Systems. Alternativ oder zusätzlich können eine oder mehrere adaptive Linsen, gegebenenfalls in Kombination mit herkömmlichen Linsen, verwendet bzw. angeordnet werden. In aufwändigeren Fällen kann das optische System ausgelegt sein, um zusätzlich oder anstelle von sphärischen Wirkungen verschiedene zylindrische Wirkungen oder Wirkungen höherer Ordnung anzulegen bzw. zu bewirken.
Das optische System kann zumindest eine Linse mit einer sphärischen Wirkung und/oder zumindest eine Linse mit einer zylindrischen Wirkung aufweisen. Beispielsweise kann das optische System ein Magazin mit einer Vielzahl von sphärischen Linsen und/oder Zylinderlinsen umfassen, welche jeweils unterschiedliche sphärische bzw. zylindrische Wirkungen aufweisen, und wobei das Magazin derart ausgelegt und angeordnet ist, dass einzelne sphärische Linsen bzw. einzelne Zylinderlinsen und/oder eine Kombination mehrerer sphärischer Linsen bzw. Zylinderlinsen des Magazins auswählbar und zum Projizieren des Targets verwendbar sind. Das optische System kann z.B. auch ein Alvarez-Linsensystem aufweisen. Mit anderen Worten wird dem Probanden ein Target (bzw. ein projiziertes bzw. virtuelles Target) durch das der Proband das Target bzw. virtuelle Target sieht. Das optische System kann z.B. auch zwei gegeneinander verdrehbare Linsen mit jeweils zumindest einer zylindrischen Komponente in den Wirkungen umfassen. Insbesondere kann das optische System zwei Zylinderlinsen mit ineinander fassenden, einander zugewandten rotationssymmetrischen Flächen, vorzugsweise Planflächen, aufweisen. Das optische System kann auch eine positive und eine negative Zylinderlinse mit entgegengesetzt gleicher Wirkung aufweisen, welche gegeneinander drehbar gelagert und vorzugsweise gegeneinander verschiebbar sind.
Weiterhin kann es sein, dass sich beim Anlegen verschiedener Wirkungen durch das optische System der Sehwinkel des Targets ändert. Dies kann entweder durch einen entsprechenden Aufbau des optischen Systems verhindert werden oder rechnerisch bestimmt und in der Darstellung ausgeglichen werden. Dazu muss der Sehwinkel in Abhängigkeit von der angelegten Wirkung bestimmt werden und auf Basis dieses tatsächlichen Sehwinkels ein Visuswert zugeordnet werden, was z.B. durch eine Bestimmung der Vergrößerung des optischen Systems und eine entsprechend verkleinerte Darstellung des Targets erzielt werden kann. Alternativ kann das optische System mit Hilfe einer Kamera kalibriert werden, indem direkt die Größe des Targets mit einer an Stelle des zumindest einen Auges des Probanden angeordneten (und in das optische System blickenden) Kamera realisiert werden kann.
Die Rückmeldung des Probanden bzw. die Probandenaktion kann prinzipiell verbal erfolgen. In diesem Fall kann sich ein Benutzer den Zustand des optischen Systems bei der Rückmeldung bzw. Probandenaktion merken und/ oder die Rückmeldung direkt an das Rückmeldesystem weitergeben. Diese Variante ist jedoch fehleranfällig und sorgt für Verzögerungen. Deswegen ist eine direkte Rückmeldung des Probanden an das Rückmeldesystem bevorzugt. Dazu kann das Rückmeldesystem im einfachsten Fall einen Taster umfassen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Rückmeldesystem auch zwei Taster („+“ und „-“), drei Taster („+“, „-“ und „OK“), vier Taster (z.B. „+“, „-“, „OK“ und „Abbruch“), etc., und/oder einen Joystick umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Rückmeldesystem ein Mikrofon zum Erfassen von verbalen Äußerungen des Probanden umfassen.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Auswerteeinheit zum Bestimmen der Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden auf Basis von zumindest zwei bereitgestellten Visus-Refraktions-Wertepaaren. Dabei kann die Visusgrenzrefraktionsermittlungseinheit eine Komponente der Auswerteeinheit sein. Mit anderen Worten kann die Auswerteeinheit die Visusgrenzrefraktionsermittlungseinheit umfassen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine autorefraktometrische oder aberrometrische Messeinheit zum Bestimmen einer oder mehrerer objektiver Refraktionen des zumindest einen Auges des Probanden, wobei die autorefraktometrische oder aberrometrische Messeinheit vorzugsweise ausgelegt ist, einen Akkommodationszustand des zumindest einen Auges des Probanden zu messen und/oder zu überwachen. Ferner kann die autorefraktometrische oder aberrometrische Messeinheit als Refraktionseinheit eine Kamera zum Ermitteln einer Pupillengröße (insbesondere eines Pupillenradius) des zumindest einen Auges des Probanden. Alternativ oder zusätzlich kann die autorefraktometrische oder aberrometrische Messeinheit eine Kalibrierungskamera zum Kalibrieren des optische Systems umfassen. Die Kamera zum Ermitteln einer Pupillengröße und die Kalibrierungskamera können auch in einer einzigen Kamera, welche beide Funktionen (Ermitteln der Pupillengröße und Kalibrieren des optischen Systems) vereint, realisiert sein.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Pupillengrößenmesseinheit (insbesondere eine Kamera), zum Ermitteln einer Pupillengröße (insbesondere eines Pupillenradius) des zumindest einen Auges des Probanden. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung eine Beleuchtungseinrichtung zum Erzeugen von zumindest zwei Helligkeiten umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung eine Pupillometereinrichtung umfassen, welche ausgelegt ist, erste pupillometrische Daten des zumindest einen Auges bei einer ersten Helligkeit zu erfassen und sekundäre pupillometrische Daten des zumindest einen Auges bei einer zweiten Helligkeit zu erfassen.
Ein weiterer Aspekt betrifft eine Vorrichtung zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases für zumindest ein Auge eines Probanden unter Berücksichtigung der Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden, umfassend eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln der Sensitivität des zumindest einen Auges des Brillenträgers.
Die Vorrichtung zum Berechnen, Optimieren oder Bewerten eines Brillenglases kann insbesondere folgende Komponenten umfassen:

- eine Flächenmodelldatenbank zum Vorgeben einer ersten Fläche und einer zweiten Fläche für das zu berechnende bzw. optimierende Brillenglas;
- ein Hauptstrahlermittlungsmodul zum Ermitteln des Verlaufs eines Hauptstrahls durch zumindest einen Durchblickspunkt zumindest einer zu berechnenden oder optimierenden Fläche des Brillenglases in ein Modellauge;
- ein Auswertemodul zum Auswerten einer Aberration einer entlang des Hauptstrahls aus einer auf die erste Fläche des Brillenglases auftreffenden sphärischen Wellenfront resultierenden Wellenfront an einer Bewertungsfläche im Vergleich zu einer in einem Punkt auf der Netzhaut des Augenmodells konvergierenden Wellenfront; und
- ein Optimierungsmodul zum iterativen Variieren der zumindest einen zu berechnenden oder optimierenden Fläche des Brillenglases, bis die ausgewertete Aberration einer vorgegebenen Sollaberration entspricht.

Ein weiterer Aspekt betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases, umfassend:

- Berechnungs- oder Optimierungsmittel, welche ausgelegt sind, das Brillenglas nach einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Berechnen oder Optimieren eines Brillenglases zu berechnen oder zu optimieren; und
- Bearbeitungsmittel, welche ausgelegt sind, das Brillenglas gemäß dem Ergebnis der Berechnung bzw. Optimierung zu bearbeiten.

Ein weiterer Aspekt betrifft ein Brillenglas, welches durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Brillenglases und/oder mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Brillenglases hergestellt wurde.
Außerdem bietet die Erfindung eine Verwendung eines nach dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere in einer bevorzugten Ausführungsform, hergestellten Brillenglases in einer vorgegebenen durchschnittlichen oder individuellen Gebrauchsstellung des Brillenglases vor den Augen eines bestimmten Brillenträgers zur Korrektur einer Fehlsichtigkeit des Brillenträgers.
Insbesondere kann ein erfindungsgemäßes computerimplementiertes Verfahren in Form einer Bestell- und/oder Branchensoftware bereitgestellt werden. Insbesondere können in einem solchen Verfahren die für die Berechnung und/oder Optimierung und/oder Herstellung eines Brillenglases benötigten Daten, erfasst und/oder übertragen werden.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung und/oder ein erfindungsgemäßes System, z.B. zum Bestellen eines Brillenglases, kann insbesondere einen Computer und/oder Datenserver umfassen, der ausgelegt ist, um über ein Netzwerk (z.B. Internet) zu kommunizieren. Der Computer ist insbesondere ausgelegt, ein computerimplementiertes Verfahren, z.B. eine Bestellsoftware zum Bestellen zumindest eines Brillenglases, und/oder eine Übertragungssoftware zum Übertragung von relevanten Daten und/oder eine Ermittlungs-Software zum Ermitteln relevanter Daten, und/oder eine Berechnungs- bzw. Optimierungs-Software zur Berechnung und/oder Optimierung eines herzustellenden Brillenglases, gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in Alleinstellung oder in anderen Kombinationen verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen zur Lösung der Aufgabe anhand der 6-8 beispielhaft beschrieben. Dabei weisen die einzelnen beschriebenen Ausführungsformen zum Teil Merkmale auf, die nicht zwingend erforderlich sind, um den beanspruchten Gegenstand auszuführen, die aber in bestimmten Anwendungsfällen gewünschte Eigenschaften bereitstellen. So sollen auch Ausführungsformen als unter die beschriebene technische Lehre fallend offenbart angesehen werden, die nicht alle Merkmale der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Ferner werden, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, bestimmte Merkmale nur in Bezug auf einzelne der im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen erwähnt. Es wird darauf hingewiesen, dass die einzelnen Ausführungsformen daher nicht nur für sich genommen, sondern auch in einer Zusammenschau betrachtet werden sollen. Anhand dieser Zusammenschau wird der Fachmann erkennen, dass einzelne Ausführungsformen auch durch Einbeziehung von einzelnen oder mehreren Merkmalen anderer Ausführungsformen modifiziert werden können. Es wird darauf hingewiesen, dass eine systematische Kombination der einzelnen Ausführungsformen mit einzelnen oder mehreren Merkmalen, die in Bezug auf andere Ausführungsformen beschrieben werden, wünschenswert und sinnvoll sein kann und daher in Erwägung gezogen und auch als von der Beschreibung umfasst angesehen werden soll.
Die 6 zeigt ein beispielhaftes Bild bzw. Foto, welches einen Heißluftballon und eine Straße beinhaltet und dem Betrachter ein Gefühl der Entfernung vermittelt. Ein solches Bild kann z.B. im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Target (insbesondere als virtuelles Target) in das zumindest eine Auge eines Probanden projiziert werden, um beispielsweise in einem genebelten Zustand, in dem der Proband das Bild bzw. Details des Bildes nur unscharf erkennt, eine objektive Refraktionsmessung durchzuführen.
Die 7 zeigt das Bild bzw. Foto von 6 mit im Bild integrierten oder dem Bild überlagerten beispielhaften angepassten Sehzeichen für eine ausgewählte Vorzugsrichtung. Jedes dieser angepassten Sehzeichen weist einen vorgegebenen Visus bzw. eine vorgegebene Visusstufe auf. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Bild mit den angepassten Sehzeichen mit Hilfe eines optischen Systems mit einer einstellbaren Targetrefraktion versehen. Diese Targetrefraktion wird mittels des optischen Systems variiert und der Proband signalisiert mittels einer Probandenaktion, dass sich zum Zeitpunkt der Probandenaktion die Identifizierbarkeit des Targets bzw. der angepassten Sehzeichen für ihn geändert hat. Auf diese Weise können Visus-Refraktions-Wertepaare bereitgestellt werden, um die Sensitivität des zumindest einen Auges des Probanden zu ermitteln.
Dem Probanden können ein oder mehrere Targets vorgesetzt werden bzw. als virtuelle Targets in das zumindest eine Auge des Probanden projiziert werden. Je nach Ausführungsform können zwei oder mehrere Targets verwendet werden, die inhaltlich auch identisch sein können.
So kann ein erstes Target z.B. ein Bild sein, das ein Gefühl der Entfernung vermittelt (siehe z.B. 6), ein zweites Target ein oder mehrere angepasste Sehzeichen in einer bestimmten Größe, und ein drittes Target ein oder mehrere angepasste Sehzeichen in einer anderen Größe.
Alternativ kann das erste Target ein Bild sein, das ein Gefühl der Entfernung vermittelt, während das zweite und dritte Target inhaltlich identisch sein können und ein oder mehrere angepasste Sehzeichen in jeweils einer von zwei Größen enthalten können.
Alternativ können alle drei Targets identisch sein und ein Bild darstellen, das ein Gefühl der Entfernung vermittelt, aber ein oder mehrere Details enthalten, deren Erkennen jeweils einer Visusstufe zugeordnet werden kann. Diese Details werden in dieser Beschreibung von dem Begriff angepasstes Sehzeichen ausdrücklich eingeschlossen. Beispiele für derartige Details sind in einem Bild, das z.B. einen Heißluftballon und eine Straße enthält:

- Symbole oder Stoffbahnen auf dem Heißluftballon sowie der Korb eines Heißluftballons,
- Wolken oder Symbole auf Wolken,
- Striche auf einer Straße, und/oder
- Symbole auf Schildern am Straßenrand.

Ein besonders geeignetes Symbol weist z.B. ein oder mehrere konzentrische Ringe auf, die bei einer gegebenen Unschärfe zu einem Kreis verschmelzen.
Im Gegensatz zum Stand der Technik wird bei diesen Ausführungsformen für die Ermittlung der Sensitivität nicht die Visusstufe für eine bestimmte angelegte Wirkung ermittelt, sondern die angelegte Wirkung die zum Erreichen eines vorgegeben Visus erforderlich ist. Weiterhin kann die Ermittlung des Visus mit der Messung autorefraktometrischer bzw. aberrometrischer Daten im nicht akkommodierten und akkommodierten Zustand verbunden werden. In einer speziellen Ausführungsform kann darüber hinaus der Akkommodationszustand des Auges verfolgt werden, um so zu noch verlässlicheren Werten für die Sensitivität zu gelangen.
A. Vorgehen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ohne subjektive Refraktion
Eine Untersuchung am Probanden kann z.B. wie folgt stattfinden:

1) Mit Hilfe einer autorefraktometrischen oder aberrometrischen Messung wird der objektive Refraktionswert des Probenden bestimmt. Dazu wird dem Probanden ein erstes Target dargeboten. Dabei wird durch ein geeignetes optisches System dem Probanden eine erste Wirkung vorgesetzt, die es ihm nicht erlaubt, das Target vollständig scharf zu erkennen, um damit eine Entspannung der Ziliarmuskel zu erreichen.
2) Dem Probanden wird nun ein zweites Target vorgesetzt und mit Hilfe des optischen Systems eine zweite Wirkung angelegt, bei der ein Proband mit hohem Visus das zumindest eine angepasste Sehzeichen nicht erkennen kann. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass eine sphärische Wirkung als angelegte optische Wirkung gewählt wird, die der mittleren Sphäre oder einem der beiden Hauptschnitte des objektiven Refraktionswerts plus einer zusätzlichen positiven optischen Wirkung entspricht. Letztere Wirkung - oft „Nebelung“ genannt - wird deswegen gewählt, da der Proband eine solche Wirkung nicht durch Akkommodation ausgleichen kann. Zur Festlegung der Geschwindigkeit, mit der die vorgesetzte optische Wirkung geändert wird, können Standardwerte auf Basis von Mittelwerten für eine Vielzahl von Probanden herangezogen werden. Beispielsweise ist es bekannt, dass sich der Visus bei einer Nebelung um 0,5 dpt sphärisch bzw. 1 dpt Zylinder etwa halbiert. Vorzugsweise wird die Targetrefraktion als angelegte optische Wirkung mit einer Geschwindigkeit zwischen 1/16 dpt pro Sekunde und 1/2 dpt pro Sekunde variiert. Die zusätzliche optische Wirkung kann auch von der mit der Aberrometrieeinheit gemessenen Pupille abhängen. Sie kann z.B. reziprok proportional zum Pupillenradius sein, so dass Probanden mit kleineren Pupillen vorzugsweise mit einer stärken Wirkung genebelt werden als Probanden mit größeren Pupillen, um sicherzustellen, dass die von allen Probanden wahrgenommene Unschärfe ähnlich ist.
3) Alternativ kann auch eine sphäro-zylindrischer Wirkung als optische Wirkung vorgesetzt werden. Beispielsweise kann eine zylindrische Wirkung für das optische System aus der objektiven Refraktion übernommen und ein mittlerer objektiver Refraktionswert mit einer zusätzlichen positiven sphärischen Wirkung beaufschlagt werden. Alternativ oder zusätzlich kann der objektive Refraktionswert mit einem astigmatischen Offset beaufschlagt werden (sog. astigmatische Nebelung). Die optische Wirkung wird nun langsam (z.B. zwischen 1/16 dpt pro Sekunde und 1/2 dpt pro Sekunde) in Richtung optimaler bzw. objektiver Refraktion geändert (durch Variation der sphärischen und/oder Variation der astigmatischen Wirkung).
4) Sobald der Proband durch Änderung der angelgten optischen Wirkung das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichen des zweiten Targets erkennen kann, teilt er dies mit (z.B. per Taster „OK“). Gegebenenfalls kann er (z.B. mit Tasten „+“ und „-“) die Grenzwirkung selbst einstellen und bestätigen (z.B. ebenfalls per Taster „OK“). Die dabei eingestellte Wirkung wird als „Visusgrenzwirkung“ bzw. „Visusgrenzrefraktion“ beim diesem Erkennen des zweiten Targets gespeichert.
5) Dem Probanden wird das dritte Target vorgesetzt
6) Die optische Wirkung wird nun weiter langsam (z.B. zwischen 1/16 dpt pro Sekunde und 1/2 dpt pro Sekunde) in Richtung optimaler bzw. objektiver Refraktionswert geändert (durch Variation der angelegten optischen Wirkung)
7) Sobald der Proband durch Änderung der angelegten optischen Wirkung das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichen des dritten Targets erkennen kann, teilt er dies mit (z.B. per Taster „OK“). Gegebenenfalls kann er (z.B. mit Tasten „+“ und „-“) die Grenzwirkung einstellen und bestätigen (z.B. ebenfalls per Taster „OK“). Die dabei eingestellte Wirkung wird als „Visusgrenzwirkung“ bzw. „Visusgrenzrefraktion“ bei diesem Erkennen des dritten Targets gespeichert.

Die Sensitivität kann aus den Visusstufen der beiden Targets, genauer der beiden jeweiligen Dimensionen der gerichteten Merkmale der beiden angepassten Sehzeichen, dem objektiven Refraktionswert, der angelegten optischen Wirkung bei diesem Erkennen des zweiten Targets und der angelegten optischen Wirkung bei diesem Erkennen des dritten Targets bestimmt werden. Hierzu kann insbesondere eine Sensitivitätsmetrik, wie sie in beispielhaften Ausführungsformen weiter oben beschrieben wurde, verwendet werden. Die Fehlrefraktionen ergeben sich dabei aus dem (z.B. sphärischen und/oder astigmatischen) Abstand der angelegten optischen Wirkung bei diesem Erkennen des jeweiligen Targets von dem objektiven Refraktionswert.
B. Vorgehen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform mit subjektiver Refraktion
Bei dieser Variante können die oben genannten Schritte 5) bis 7) aus dem Vorgehen unter Abschnitt A entfallen. Es müssen also nur der Visus für ein Target und die angelegte optische Wirkung beim Erkennen (z.B. der gerichteten Merkmale) eines Targets bestimmt werden. Danach wird eine subjektive Refraktionsermittlung durchgeführt und dabei der subjektive Refraktionswert sowie der Visus (Visus cum correctione, VCC), den der Proband damit erreicht, bestimmt. Der objektive Refraktionswert kann dabei als Startwert für die subjektive Refraktionsermittlung verwendet werden.
Alternativ kann die subjektive Refraktionsermittlung mit Visusbestimmung vor den Schritten aus Abschnitt A erfolgen. In diesem Fall kann auf die Durchführung der Autorefraktion bzw. Aberrometrie und die Bestimmung des objektiven Refraktionswertes (Schritt 1) verzichtet werden und an dessen Stelle der subjektive Refraktionswert verwendet werden.
Die Fehlrefraktion kann dabei als sphärischer bzw. astigmatischer Abstand der Wirkung beim Erkennen des Targets von dem subjektiven Refraktionswert berechnet werden.
Anstelle des subjektiven Refraktionswertes kann zur Berechnung der Sensitivität bzw. Fehlrefraktion auch ein kombinierter Refraktionswert verwendet werden. Dieser kann auf Basis des subjektiven Refraktionswertes und der objektiven Refraktionswertes bzw. weiterer Daten (z.B. Abbildungsfehler niedriger bzw. höherer Ordnung aus der Aberrometrie bzw. weiterer biometrischer Daten wie Form der Hornhaut, Abstand Linse-Netzhaut, Vorderkammertiefe) berechnet werden.
C. Anpassung der Visusstufe eines Targets
Weiterhin kann die zumindest eine Visusstufe des angepassten Sehzeichens bzw. der angepassten Sehzeichen eines Targets auf den Probanden angepasst werden. Dies bietet sich beispielsweise an, wenn ein Astigmatismus des Probanden nicht ausgeglichen werden kann. Die Visusstufe(n) des (virtuellen) Targets kann dann so gewählt werden, dass das Target trotz der auf Grund des Astigmatismus verbleibenden Fehlrefraktion noch erkannt werden kann.
Es können auch Informationen über das Sehvermögen (z.B. Visus cum correctionem oder Visus sine correctionem beispielsweise aus der subjektiven Refraktionsbestimmung) in die Ermittlung der Targetgröße, d.h. der Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens des Targets, einfließen.
Sollte der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens trotz geringer Abweichung der angelegten optischen Wirkung von dem objektiven, subjektiven oder kombinierten Refraktionswert nicht erkennen, kann zu einer niedrigeren Visusstufe gewechselt und der entsprechenden Schritt mit einer niedrigeren Visusstufe wiederholt werden.
Zusätzlich oder stattdessen können die Erkenntnisse aus Schritt 4 in die Bestimmung der Visusstufe in Schritt 6 eingehen.
Um zu vermeiden, dass bei mehrfachen Messungen oder beim Wechsel zwischen den Augen der Proband das angepasste Sehzeichen bereits kennt, kann das zumindest eine angepasste Sehzeichen bzw. Symbol bzw. Detail im Bild zwischen verschiedenen Messungen bzw. beim Wechsel des Auges geändert werden. Hierbei kann insbesondere die ausgewählte Vorzugsrichtung an den Astigmatismus des anderen Auges angepasst werden, oder von einem angepassten Landoltring auf ein angepasstes Snellen-E gewechselt werden. Dazu eignen sich naturgemäß elektronische Displays als Targetbereitstellungseinrichtung besonders gut.
D. Finden des Unschärfepunktes und Einstellen der Wirkung durch den Probanden
Finden des Unschärfepunktes
Alternativ zum Vorgehen in den vorigen Abschnitten kann die zu Beginn (d.h. in Schritt 2) nach Abschnitt A bzw. B) vorgehaltene optischen Wirkung auch eine Wirkung sein, die die Erkennung des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens des Targets erlaubt. Dies kann ein objektiver, subjektiver, oder kombinierter Refraktionswert sein.
In den Schritten 5) und 6) wird die vorgehaltene optische Wirkung dann von dieser optischen Wirkung in Richtung plus entfernt. Diese Richtung wird gewählt, um eine Akkommodation zu verhindern. In den Schritten 4) und 7) signalisiert der Proband dann den Zeitpunkt, zu dem er das gerichtete Merkmal des Sehzeichens nicht mehr erkennen kann.
Werden analog zum Vorgehen in Abschnitt A die angelegten optischen Wirkungen für zwei Visusstufen bestimmt, kann in diesem Fall zuerst (Schritte 2-4) die angelegten optischen Wirkungen für die höhere Visusstufe und dann (Schritte 5-7) für die niedrigere Visusstufe bestimmt werden. Damit kann die Fehlrefraktion im Laufe des Vorgehens erhöht werden, wodurch zuerst das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichen mit der schwierigeren Erkennbarkeit (höhere Visusstufe) und dann das mit einfacherer Erkennbarkeit (niedrigerer Visusstufe) unerkennbar wird.
Korrigieren des (Un)schärfepunktes
Optional kann der Proband in den Schritten 4) und 7) der obigen Ausführungsformen die vorgehaltene (d.h. angelegte) optische Wirkung korrigieren, falls er sich nicht sicher ist, den richtigen Zeitpunkt bzw. die richtige vorgehaltene optische Wirkung signalisiert zu haben. Dies kann beispielsweise mit den Tasten „+“ und „-“ der Rückmeldeeinheit erfolgen.
Einstellen des (Un)schärfepunktes durch den Probanden
Der Proband kann auch direkt gebeten werden, die vorgehaltene optische Wirkung, bei der ein Erkennen des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens gerade noch möglich bzw. nicht mehr möglich ist, selbst einzustellen. Dies kann beispielsweise mit den Tasten „+“ und „-“ der Rückmeldeeinheit erfolgen.
Anfahren des (Un)schärfepunktes aus verschiedenen Richtungen
Weiterhin kann ein Unschärfepunkt beim Erhöhen und ein weiterer Unschärfepunkt beim Erniedrigen bestimmt werden. Diese Punkte können voneinander unterschiedlich sein und nachfolgend gemittelt werden. Alternativ kann die Sensitivität im Rahmen einer Minimierung der Fehlerquadrate mittels bekannter Metriken aus beiden Unschärfepunkten bestimmt werden.
Wiederholen der Messung
Selbstverständlich kann die Bestimmung der Unschärfen auch mehrmals erfolgen, um die Messgenauigkeit des Verfahrens zu erhöhen.
Überwachung des Akkommodationszustandes
Während der Schritte 3), 4), 6) bzw. 7) kann im Verfahren nach Abschnitt A bzw. während Schritt 3) bzw. 4) im Verfahren nach Abschnitt B mit Hilfe der Autorefraktometrie- bzw. Aberrometrieeinheit der Akkommodationszustand des zumindest einen Auges des Probanden überwacht werden. Die hieraus gewonnenen Ergebnisse können für die Steuerung des Ablaufs (z.B. Abbruch bzw. Wiederholung einzelner Schritte bei ungewollter Akkommodation (z.B. Überschreiten einer gewissen Schwelle) verwendet werden. Die Messung kann sowohl durchgehend als auch erst beim Signalisieren der Erkennbarkeit durchgeführt werden.
Ferner kann ein - idealerweise beim Signalisieren der Erkennbarkeit - gemessener Akkommodationszustand (Sphäre, Zylinder, Abbildungsfehler niedriger bzw. höherer Ordnung) in die Berechnung der Sensitivität bzw. der Fehlrefraktion eingehen.
E. Unschärfe in Richtung Minus und Einbinden einer Nahmessung
Unschärfe in Richtung Minus
In den obigen Ausführungsbeispielen entspricht der angelegten optischen Wirkung eine Fehlrefraktion in Richtung Plus, da diese vom Probanden nicht durch Akkommodation ausgeglichen werden kann. Es kann jedoch auch umgekehrt vorgegangen werden, d.h. mit einer angelegten optischen Wirkung, die einer Fehlrefraktion in Richtung Minus entspricht. Mit der dabei möglicherweise auftretenden Akkommodation kann wie folgt umgegangen werden:

- Ignorieren der Akkommodation;
- Messen von Probanden, die, z.B. physiologisch (z.B. altersbedingt) oder pharmakologisch ausgelöst (z.B. getropft)), oder nur schwach akkommodieren können;
- Messen bzw. Überwachen des Akkommodationszustandes;
- Verwenden von Annahmen zur Akkommodationsfähigkeit (z.B. in Abhängigkeit vom Alter gemäß der Duane`schen Kurve, siehe 3).

Die in 8 dargestellte Kurve nach Duane ist aus B. Lachenmayr, D. Friedburg, E. Hartmann, A. Buser: „Auge - Brille - Refraktion: Schober-Kurs: verstehen - lernen - anwenden“, 2005, .29, entnommen und wurde ursprünglich in Alexander Duane: „Studies in monocular and binocolar accommodation with their clinical applications", Transactions of the American Ophthalmological Society, Band 20, 1922, S. 132-157, PMID 16692582, PMC 1318318 veröffentlicht. Die Duane`sche Kurve zeigt, dass sich die Fähigkeit des menschlichen Auges zur Akkommodation (Akkommodationsbreite) vom achten bis kurz nach dem fünfzigsten Lebensjahr kontinuierlich von durchschnittlich 14 bis auf eine Dioptrie verringert.
Der Einfluss der Akkommodation auf die Sphäre kann dabei beispielsweise auf folgenden Wegen berücksichtigt werden:

- Der Betrag der Akkommodation wird vom Betrag des Abstandes der angelegten Wirkung von dem Refraktionswert für die Ferne abgezogen;
- Die Fehlrefraktion wird direkt aus der angelegten Wirkung und dem gemessenen bzw. angenommenen Refraktionswert berechnet.

In analoger Weise kann auch die astigmatische Abweichung nach den bekannten Formalismen (z.B. Kreuzzylinderformel, Powervektoren-Schreibweise) über den gemessenen Zylinder berechnet werden, um eine Änderung des Astigmatismus durch die Akkommodation zu berücksichtigen. Weiterhin können gemessene Abbildungsfehler höherer Ordnungen über bekannte Metriken berücksichtigt werden.
Einbinden einer Nahmessung
Das oben beschriebene Vorgehen kann mit einer Bestimmung der objektiven Nahrefraktionswerte, der maximalen Akkommodation, und/oder der Abbildungsfehler (niedriger bzw. höherer Ordnungen) kombiniert werden.
Dazu kann wie folgt vorgegangen werden: Es wird mit (idealerweise mitlaufenden und möglichst häufigen) autorefraktometrischen oder aberrometrischen Messungen der Akkommodationszustand des Auges überwacht. Es wird mit einer angelegten optischen Wirkung begonnen, die die Erkennung des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens des Targets erlaubt. Dies kann ein objektiver, subjektiver oder kombinierter Refraktionswert sein. In Schritt 5) und ggf. im Schritt 6) wird die vorgehaltene optische Wirkung dann von dieser optischen Wirkung in Richtung Plus entfernt. Im Schritt 4) und ggf. im Schritt 7) signalisiert der Proband dann den Zeitpunkt, zu dem er das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens nicht mehr erkennen kann. Werden die angelegten Wirkungen für zwei Visusstufen bestimmt, kann in diesem Fall zuerst (Schritte 2-4) die angelegten Wirkungen für die höhere Visusstufe und dann (Schritte 5-7) für die niedrigere Visusstufe bestimmt werden. Damit kann die Fehlrefraktion im Laufe des Vorgehens erhöht werden, wodurch zuerst das angepasste Sehzeichen mit der schwierigeren Erkennbarkeit (höhere Visusstufe) und dann das mit einfacherer Erkennbarkeit (niedrigerer Visusstufe) unerkennbar wird. Der beim (jeweiligen) Signalisieren des Verlusts der Erkennbarkeit gemessene autorefraktometrische bzw. aberrometrische Wert wird für die Berechnung der Sensitivität bzw. des Visus verwendet.
Der Wert der autorefraktometrischen bzw. aberrometrischen Messung, der der größten Akkommodation entspricht, wird dann als Wert (Sphäre, Zylinder, Abbildungsfehler niedriger bzw. höherer Ordnung) für die Nahrefraktion bzw. für das maximale Akkommodationsvermögen verwendet.
F. Überwachung der Pupillengröße
Weiterhin kann die Pupillengröße (z.B. als Pupillenradius) überwacht werden, z.B. mittels einer im Autorefraktometer bzw. Aberrometer angeordneten Kamera, oder mittels einer separaten Kamera. Die am Unschärfepunkt oder entsprechend kurz zuvor gemessene Pupillengröße (z.B. bis zu 2 Sekunden vor Erreichen des Unschärfepunktes) kann bei der Bestimmung der Sensitivität gegenüber Unschärfe verwendet werden.
Die gemessene Pupillengröße kann dann benutzt werden, um mit Hilfe eines geeignet parametriesierten Augenmodells und der bekannten zusätzlichen Nebelung die Unschärfe des Bildes auf der Netzhaut zu quantifizieren. So kann z.B. der Winkel berechnet werden, unter dem das Zerstreuungsscheibchen eines unscharf dargestellten Punktes bei gegebener Pupille und gegebener zusätzlicher Nebelung beobachtet werden kann (vgl. WO 2019 034525 A1 ). Die Sensitivität kann im Rahmen eines solchen Visusmodells als Verschlechterung der Sehschärfe pro Winkel des Zerstreuungsscheibchens bestimmt werden.
G. Komplexere Modelle für die Sensitivität
In komplexeren Modellen kann zwischen dem Einfluss sphärischer Nebelungen bzw. Fehlrefraktionen und dem astigmatischen Nebelungen bzw. Fehlrefraktionen unterschieden werden. Dazu kann für dieselbe Visusstufe eine sphärische Nebelung und eine astigmatische Nebelung bestimmt werden.
I. Kombination mit anderen Messungen
Die vorliegende Erfindung kann sehr gut mit anderen Messungen kombiniert bzw. in diese eingebettet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Vorgehen gemäß Abschnitt A oder B nach einer autorefraktometrischen oder aberrometrischen Messung für die Ferne durchgeführt. Dabei stellt diese autorefraktometrische oder aberrometrische Fernmessung bereits den ersten Schritt nach Abschnitt A dar und muss nicht nochmal durchgeführt werden. Das Vorgehen nach einem der obigen Abschnitte kann dabei entweder vor- oder nach einer etwaigen Messung für die Nähe erfolgen. Ersteres hat den Vorteil, dass das (virtuelle) Target für den Probanden zunächst noch unbekannt ist und sich der Proband für die Nahmessung bereits mit dem Target vertraut gemacht hat.
Bezugszeichenliste

V1: erste Vorzugsrichtung
V2: zweite Vorzugsrichtung

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

DE 102017007663 A1 [0171, 0172, 0177, 0179, 0210]
DE 102013000295 A1 [0224]
WO 2019034525 A1 [0253, 0319]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Applegate, R.A, Sarver, E.J, Khemsara: „Are all aberrations equal?“, J Refract Surg. 2002, 18: Seiten 556-562 [0207]
Alexander Duane: „Studies in monocular and binocolar accommodation with their clinical applications“, Transactions of the American Ophthalmological Society, Band 20, 1922, S. 132-157 [0312]

Claims

Verfahren zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden, welcher zumindest eine astigmatische Fehlsichtigkeit aufweist, mit den Schritten: - Bereitstellen von Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden, wobei die Fehlsichtigkeitsdaten zumindest eine Achsenlage einer benötigten optischen Zylinderkorrektion beinhalten; - Auswählen einer Vorzugsrichtung (V1; V2) derart, dass diese Vorzugsrichtung (V1; V2) entweder der Achsenlage entspricht, welche der optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist, oder die Vorzugsrichtung (V1; V2) mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet wird; - Anlegen einer optischen Wirkung zumindest in der ausgewählten Vorzugsrichtung; - Anzeigen von zumindest einem angepassten Sehzeichen, welches ein gerichtetes Merkmal aufweist, wobei das angepasste Sehzeichen so ausgerichtet angezeigt wird, dass sein gerichtetes Merkmal parallel zur Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet ist; und - Bestimmen der Sehschärfecharakteristika des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung (V1; V2) unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens sowie der angelegten optischen Wirkung.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens eine Abfolge heller und dunkler Bereiche aufweist, welche entlang der Vorzugsrichtung (V1; V2) aufeinanderfolgen.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, mit den Schritten: - Bereitstellen eines unangepassten Standardsehzeichens mit einem gerichteten Merkmal; - Verdrehen des Standardsehzeichens in einer Anzeigenebene derart, dass sein gerichtetes Merkmal parallel zur Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet ist; und - Anzeigen des so verdrehten Standardsehzeichens als das angepasste Sehzeichen.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei: - als eine erste Vorzugsrichtung (V1) die Achsenlage ausgewählt wird, welche der optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist und welche im ersten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion angeordnet ist, wobei als die optische Wirkung eine optische Sphärenkorrektion angelegt wird, welche gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten die Fehlsichtigkeit des Probanden im ersten Hauptschnitt korrigiert, und wobei als Sehschärfecharakteristika der Visus des Probanden für diesen ersten Hauptschnitt bestimmt wird und/oder - als eine zweite Vorzugsrichtung (V2) eine um 90° zu der Achsenlage verdrehte Richtung ausgewählt wird, welche im zweiten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion angeordnet ist, wobei als die optische Wirkung eine optische Sphärenkorrektion angelegt wird, welche gemäß den Fehlsichtigkeitsdaten die Fehlsichtigkeit des Probanden im zweiten Hauptschnitt korrigiert, und wobei als Sehschärfecharakteristika der Visus des Probanden für diesen zweiten Hauptschnitt bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Visus des Probanden sowohl für den ersten als auch für den zweiten Hauptschnitt der benötigten optischen Zylinderkorrektion bestimmt wird und daraus ein richtungsunabhängiger Visus abgeleitet wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei als angepasstes Sehzeichen ein Landoltring verwendet wird, dessen Lücke um 90° verdreht zur ausgewählten Vorzugsrichtung (V1; V2) angezeigt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei als angepasstes Sehzeichen ein Snellen-E verwendet wird, bei welchem der die drei parallelen E-Striche verbindende Verbindungsstrich parallel zur ausgewählten Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei das angepasste Sehzeichen zumindest einmal im Uhrzeigersinn um 90° verdreht zur Vorzugsrichtung (V1; V2) angezeigt wird und zumindest einmal im Gegenuhrzeigersinn um 90° verdreht zur Vorzugsrichtung (V1; V2) angezeigt wird, und wobei der Proband im Rahmen einer Sehaufgabe aufgefordert wird, diese beiden unterschiedlich verdrehten angepassten Sehzeichen voneinander zu unterscheiden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei als angepasstes Sehzeichen eine schraffierte Fläche verwendet wird, bei welcher die Schraffurlinien senkrecht zur ausgewählten Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet sind.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei zusätzlich zum angepassten Sehzeichen zumindest ein weiteres Sehzeichen angezeigt wird, dessen Grauwert etwa einem gemittelten Grauwert des angepassten Sehzeichens entspricht, und der Proband im Rahmen einer Sehaufgabe aufgefordert wird, die angezeigten Sehzeichen voneinander zu unterscheiden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die angelegte optische Wirkung zumindest bis hin zu einer Grenzrefraktion für die ausgewählte Vorzugsrichtung variiert wird, ab welcher der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens erkennt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens zumindest bis hin zu einer Grenzdimension variiert wird, bis zu welcher der Proband das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens erkennt.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei als Sehschärfecharakteristika zumindest ein Visus und/oder zumindest eine Sensitivität und/oder zumindest ein Visus-Refraktions-Wertepaar ermittelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei dem Probanden zumindest eine vom angezeigten angepassten Sehzeichen abhängige Sehaufgabe gestellt wird, welche der Proband unter Abgabe eines aktiven und/oder passiven Feedbacks beantwortet.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Visus des Probanden in der ausgewählten Vorzugsrichtung (V1; V2) bei zwei unterschiedlichen angelegten optischen Wirkungen bestimmt wird und daraus eine Sensitivität des Probanden ermittelt wird.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei eine subjektive und/oder objektive Refraktion durchgeführt wird und aus der dabei ermittelten Fehlsichtigkeit des Probanden die Fehlsichtigkeitsdaten des Probanden abgeleitet werden.
Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei als Sehschärfecharakteristika der Visus des Probanden bestimmt wird und in einen davon unterschiedlichen Visustyp umgerechnet wird.
Verwenden von angepassten Sehzeichen, welche jeweils ein gerichtetes Merkmal aufweisen, welches parallel zur einer Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet ist, welche entweder einer Achsenlage entspricht, welche einer von einem Probanden benötigten optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder welche um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist, oder die Vorzugsrichtung (V1; V2) mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet ist, um Sehschärfecharakteristika des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung (V1; V2) zu bestimmen unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens.
Vorrichtung zum Bestimmen von Sehschärfecharakteristika eines Probanden, welcher zumindest eine astigmatische Fehlsichtigkeit aufweist, mit: - einem Auswahlmodul, welches eine Vorzugsrichtung auswählt, wobei diese Vorzugsrichtung (V1; V2) entweder einer Achsenlage entspricht, welche einer vom Probanden benötigten optischen Zylinderkorrektion zugeordnet ist, oder um 90° zu dieser Achsenlage verdreht ist, oder die Vorzugsrichtung (V1; V2) mittels einer Punktspreizfunktion aus Wellenfrontdaten abgeleitet ist; - eine Refraktionseinheit, welche dazu konfiguriert ist, eine optische Wirkung in der ausgewählten Vorzugsrichtung an den Probanden anzulegen; - einem Anzeigemodul mit einer Anzeige, welches zumindest ein angepasstes Sehzeichen mit einem gerichteten Merkmal so auf der Anzeige anzeigt, dass das gerichtete Merkmal des angepassten Sehzeichens parallel zur Vorzugsrichtung (V1; V2) angeordnet ist; und - einem Sehschärfecharakteristikabestimmungsmodul, welches die Sehschärfecharakteristika des Probanden für die ausgewählte Vorzugsrichtung (V1; V2) unter Berücksichtigung zumindest einer Dimension des gerichteten Merkmals des angepassten Sehzeichens sowie der angelegten optischen Wirkung bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 19 mit einer Eyetrackingeinheit, welche zumindest ein Auge des Probanden beim Anzeigen des zumindest einen angepassten Sehzeichens trackt.