EP1773181A1 - System zur wellenfrontmessung - Google Patents

System zur wellenfrontmessung

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Publication number
EP1773181A1
EP1773181A1 EP05778347A EP05778347A EP1773181A1 EP 1773181 A1 EP1773181 A1 EP 1773181A1 EP 05778347 A EP05778347 A EP 05778347A EP 05778347 A EP05778347 A EP 05778347A EP 1773181 A1 EP1773181 A1 EP 1773181A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical
wavefront
compensator
aberrations
precompensation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05778347A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Mrochen
Markus Meier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IROC AG
Original Assignee
IROC AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IROC AG filed Critical IROC AG
Publication of EP1773181A1 publication Critical patent/EP1773181A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/1015—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for wavefront analysis

Definitions

  • the invention relates to a system for frontal wavefront measurement with a wavefront sensor and a compensator for precompensation of optical aberrations of the radiation to be measured by the wavefront sensor.
  • optical aberrations of the prior art eye are measured with wavefront sensors.
  • wavefront sensors according to Shack-Hartmann and Tscherning are known.
  • Such micrometers permit the measurement of optical properties of the entire "eye" system and serve, in particular, as a basis for refractive surgical interventions, for example with the laser according to the LASIK method can serve both for diagnostic and therapeutic purposes in ophthalmology.
  • the state of the art already knows a so-called NulP measurement in front-of-line measurement, in which a large part of the aberrations of the eye are precompensated before the frontal measurement.
  • the precompensated error is known and the remaining error measured in the wavefront sensor can then be determined with much higher accuracy, because the so-called dynamic range of the wavefront sensor, ie the permissible distance between the maximum and minimum values, is greatly expanded.
  • the state of the art knows about the precompensation of optical errors, such as defocus and astigmatism, movable telescopes (Badal optometers) and even crossed cylindrical lenses.
  • US 2004/0041978 A1 also shows a system with a telescope which uses a spatial filter to eliminate the higher-order optical aberrations in a wavefront measured at the wavefront sensor.
  • An optical spatial filter does not compensate for optical aberrations, it just filters them.
  • the present invention has for its object to provide a system for wavefront measurement, in particular, higher-order aberrations in a simple manner and with high reliability can be precompensated to improve the dynamic range of the wavefront sensor used.
  • the invention provides a system for wavefront measurement comprising a wavefront sensor and a compensator for precompensation of optical aberrations of radiation directed into the wavefront sensor, wherein the compensator has optical elements transmitting precompensation of higher order optical aberrations and means are provided, to move at least one of the optical elements to adjust the pre-compensation.
  • a “higher-order optical aberration” is to be understood here in particular as an aberration of the third order and a higher order (coma-like aberration).
  • aberrations of the fourth order are also referred to as "optical aberrations of a higher order" to understand the present invention, ie spherical aberrations.
  • a transmitting optical element in this sense transmits the electromagnetic radiation and thus has a refractive effect for this radiation.
  • the invention is based on the finding that with transmitted optical elements the above-stated object can be achieved in an advantageous manner and the dynamic range of the wavefront sensor can be maximized with regard to certain selected optical aberrations, for example of an eye.
  • the means for moving at least one of the optical elements receive signals from the wavefront sensor in order to move the optical element as a function of the signal.
  • the precompensation can be selectively optimized, in particular with regard to the optical error of higher order to be pre-compensated and the improvement of the dynamic range with respect to certain optical aberrations to be gained thereby.
  • the precompensator also compensates for low-order optical errors in a known manner.
  • Another preferred embodiment of the invention provides means for displaying data corresponding to the precompensated wavefront so that a physician receives information about the precompensation during the wavefront measurement and, if desired, could intervene selectively. It is also possible to perform the precompensation without the static feedback described above in accordance with predetermined optical errors that are to be compensated.
  • the means for displaying the pre-compensated wavefront may also serve for a functional eye vision check of the eye.
  • the wavefront error of the eye which is ultimately to be measured then results from the wavefront measurement carried out after the precompensation, taking into account the precompensated error which is to be added to the result of the wavefront measurement.
  • FIG. 1 schematically shows a system for wavefront measurement with precompensation
  • FIG. 2 shows another system for wavefront measurement with precompensation using a Cherning aberrometer
  • FIGS. 3, 4 show details of a compensator for the precompensation
  • FIG. 5 shows a system for wavefront measurement with display devices.
  • FIG. 1 shows schematically the radiation course and the processing of the radiation.
  • a Shack-Hartmann sensor for wavefront measurement which is well known to the person skilled in the art, is used.
  • the illustration in FIG. 1 begins with the "eye" optical system 10.
  • the measuring beam directed to the eye and its shaping are sufficiently known as such and omitted from FIG optical aberration (aberrations) of the eye, ie in particular the knew aberrations simpler and higher order.
  • a typical higher-order aberration is known to be the spherical aberration.
  • This radiation from the eye is input to an optical system 12, for example a telescope. Thereafter, the radiation enters a compensator 14, which precompensates the wave front.
  • This compensator 14 has transmitting optical elements in the above sense, ie the elements transmitting and refracting radiation, which are shown by way of example in FIGS. 3 and 4.
  • the compensator 14 performs a pre-compensation of higher-order optical errors.
  • the compensator 14 After precompensation in the compensator 14, the radiation passes through an optical system 16, with which it is imaged onto a wavefront sensor 18.
  • the wavefront sensor 18 enables a wavefront measurement with the features and advantages described above. With the components described above, the system first of all enables static precompensation with a predefinable optical error which is to be compensated.
  • the compensator 14 has movable trans ⁇ mittierende optical elements ( Figure 3, 4), which are movable by means of a controller 20.
  • the measurement result is fed back from the wavefront sensor 18 to the compensator 14 by means of the control electronics 20.
  • the individual transmitting optical elements of the compensator 14 can then be dependent on the measurement signal of the wavefront sensor 18 optionally be set so that the Dynamik ⁇ range in the wavefront sensor 18 can be maximized in terms of particularly interesting higher order error.
  • FIG. 2 shows a system for wavefront measurement using a Chering Aberrometer.
  • the components for generating and shaping and guiding the laser beam with which the measurement is carried out have been omitted.
  • the illustration in FIG. 2 begins with the mask system 22 for generating a dot pattern with which the optical aberrations of the eye in FIG known manner to Cherning be measured.
  • the dot pattern is imaged via an optical system 24, for example a telescope, into a wavefront compensator 26, of which exemplary embodiments are illustrated in FIGS. 3 and 4.
  • the compensator 26 thus again has transmitting optical elements.
  • the radiation coming from the compensator 26 is imaged onto the retina of the eye 30 via imaging optics 28. This image is imaged in a manner known per se in the wavefront sensor 32, ie in this case the Cherning aberrometer, for measuring the point shifts.
  • the wavefront compensator 26 is controlled with its individual components by means of a controller 34 in such a way that the desired precompensation takes place.
  • a feedback from the wavefront sensor 32 to the wavefront compensator 26 is provided, with control electronics 34 receiving signals from the wavefront sensor 32 in order to control the elements of the compensator 26 to achieve a desired precompensation in accordance with these signals.
  • the mitteis the compensators 14 and 26 to be performed precompensation can be, for example, a spherical aberration, a coma or an astigmatism.
  • the lens system according to FIG. 3 is an afocal telescopic Galileo system. After the lens 4, the beam path is parallel and is focused by the lens 5 on the image plane. The first lens 1 is spherically strongly overcorrecting. The lens 4 of the telescopic system is spherically corrected. The adjustment (control) of, for example, spherical aberration occurs in the lens group 2/3. This lens group has virtually no refractive power, but a strong spherical undercorrection by the lens 2.
  • the lens group 2/3 can also be used to adjust a coma. For this purpose, it is moved in the xy plane (perpendicular to the paper plane). Two elements compensating for spherical aberration produce a coma during lateral displacement (see Lopez, "Generation of third-order spherical and aberrations by use of symmetrical four-order lenses", JOSA A, 15, 2563-2571 (1998)).
  • Astigmatism can be generated with the optical system according to FIG. 3, for example by tilting the lens 5. This is indicated by the curved arrow in FIG.
  • FIG. 4 accordingly shows a lateral displacement of the lenses 2/3 for generating coma, wherein at the same time the lens 5 is tilted with respect to the optical axis to produce astigmatism.
  • achromatic lens systems are corrected for spherical aberration and Ko ma, but they can not be corrected for astigmatism. This can be exploited for the purposes of the present invention. Since the image field curvature is likewise not corrected in the case of an achromatic image, the image plane is suitably curved so that it lies between the tangential and sagittal image surface.
  • the lens systems illustrated in FIGS. 3 and 4 allow, for example, a static, i. fixed predetermined control of the wavefront aberration with the mechanical assemblies not shown in detail for example, a linear movement for Er ⁇ generation of the spherical aberration and the coma, or for a rotation to produce the astigmatism. It is also possible to generate the desired wavefront aberration dynamically by means of a feedback control loop, as described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the optical elements according to FIGS. 3 and 4 thus make it possible to correct the dispersion (of the chromatic aberration) of the optical compensator.
  • FIG. 5 shows a further exemplary embodiment of a system for wavefront measurement, in which the components corresponding to the exemplary embodiment according to FIG. 1 are provided with the same reference numerals, supplemented by a dash. In that regard, reference is made to the above description.
  • information about the precompensated wavefront is displayed to the treating physician in a display device 40.
  • the optical elements according to FIGS. 3 and 4 can be arranged so that the examined eye can see through it. This can be used for eye tests. It is also possible to connect to the display devices 40 or 42 of Figure 5, an optical system to compensate for possible magnification errors due to the compensator 14 '. In this case, the magnifying optical system can also serve to carry out functional tests of the eyesight of the examined eye.

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Abstract

System zur Wellenfrontmessung mit einem Wellenfrontsensor (18) und einem Kompensator (14) zur Vorkompensation optischer Abbildungsfehler von in den Wellenfrontsensor gerichteter Strahlung, bei dem der Kompensator (14) zur Vorkompensation von optischen Abbildungsfehlern höherer Ordnung transmittierende optische Elemente aufweist und wobei Mittel (20) vorgesehen sind, um zumindest eines der optischen Elemente zur Einstellung der Vorkompensation zu bewegen.

Description

System zur Wellenfrontrnessung
Die Erfindung betrifft ein System zur Weilenfrontmessung mit einem Wellenfrontsen- sor und einem Kompensator zur Vorkompensation optischer Abbildungsfehler der Strahlung, die von dem Wellenfrontsensor zu vermessen ist.
In der Ophthalmologie werden optische Aberrationen des Auges nach dem Stand der Technik mit Wellenfrontsensoren gemessen. Bekannt sind insbesondere Wellenfront- sensoren nach Shack-Hartmann und Tscherning. Solche Äberrometer erlauben die Vermessung optischer Eigenschaften des Gesamtsystems „Auge" und dienen insbe¬ sondere als Grundlage für refraktive chirurgische Eingriffe, zum Beispiel mit dem La¬ ser gemäß dem LASIK-Verfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein System zur Weilenfrontmessung, welches als Grundlage dienen kann sowohl für dia¬ gnostische als auch therapeutische Zwecke in der Ophthalmologie.
Der Stand der Technik kennt bereits bei der Weilenfrontmessung eine sogenannte „NulP-Messung, bei der ein Großteil der Abbildungsfehler des Auges vor der Weilen¬ frontmessung vorkompensiert wird. Dabei ist der vorkompensierte Fehler bekannt und der verbleibende, im Wellenfrontsensor vermessene Fehler kann dann mit sehr viel höherer Genauigkeit bestimmt werden, weil der sogenannte Dynamikbereich des Wellenfrontsensors, d.h. der zulässige Abstand zwischen den Maximal- und den Mi¬ nimalwerten, stark erweitert ist. Der Stand der Technik kennt für die Vorkompensati¬ on optischer Fehler, wie Defokus und Astigmatismus, verfahrbare Teleskope (Badal Optometer) und auch gekreuzte Zylinderlinsen. Sollen darüber hinaus optische Abbil- dungsfehler höherer Ordnung, zum Beispiel die sphärische Aberration, zeitlich kom¬ pensiert werden, dann erfolgt dies nach dem Stand der Technik nur über adaptive Spiegelsysteme, welche die Strahlung reflektieren. Eine zeitliche Kompensation be¬ zeichnet man auch als „closed loopw System, wenn eine kontinuierliche Messung von optischen Wellenfrontfehlem und deren kontinuierlicher Ausgleich durch geometri- sehe Veränderungen an einem adaptiven Spiegel erfolgt. Die US-Patentanmeldung US 2003/0193647 Al zeigt ein System, bei dem ausschlie߬ lich ein Teleskop für die Kompensation von Defokus-Fehlem in einer geschlossenen Schleife eingesetzt wird; eine Kompensation von sphärischer Aberration oder Koma ist nicht gezeigt.
Auch die US 2004/0041978 Al zeigt ein System mit einem Teleskop, welches mittels eines Raumfilters die optischen Aberrationen höherer Ordnung in einer am Wellen- frontsensor gemessenen Wellenfront eliminiert. Ein optisches Raumfilter liefert keine Kompensation von optischen Aberrationen, es filtert diese nur. Man kann also diesen Stand der Technik wie einen Tiefpassfilter verstehen, in welchem die Aberrationen höherer Ordnung abgeschnitten werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Wellenfront- messung bereitzustellen, bei dem insbesondere Abbildungsfehler höherer Ordnung in einfacher weise und mit hoher Zuverlässigkeit vorkompensiert werden können, um den Dynamikbereich des eingesetzten Wellenfrontsensors zu verbessern.
Hierzu stellt die Erfindung ein System zur Wellenfrontmessung bereit mit einem WeI- lenfrontsensor und einem Kompensator zur Vorkompensation optischer Abbildungs- fehler von in den Wellenfrontsensor gerichteter Strahlung wobei der Kompensator zur Vorkompensation von optischen Abbildungsfehlern höherer Ordnung transmittie- rende optische Elemente aufweist und Mittel vorgesehen sind, um zumindest eines der optischen Elemente zur Einstellung der Vorkompensation zu bewegen.
Unter einem „optischen Abbildungsfehler höherer Ordnung" ist hier insbesondere eine Aberration der dritten Ordnung und einer höheren Ordnung (koma-artige Aber¬ ration) zu verstehen. Somit sind insbesondere auch Aberrationen der vierten Ord¬ nung als „optische Abbildungsfehler höherer Ordnung" im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen, also sphärische Aberrationen. Ein transmittierendes optisches Element in diesem Sinne lässt die elektromagnetische Strahlung durch und hat somit Brechwirkung für diese Strahlung. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass mit transmittierβnden optischen Elemente die oben gestellte Aufgabe in vorteilhafter Weise gelöst und der Dynamikbereich des Wellen- frontsensors mit Blick auf bestimmte ausgewählte optische Abbildungsfehler zum Beispiel eines Auges maximiert werden kann.
Gemäß der Erfindung werden also gezielt zuvor berechnete Linsen eingesetzt, welche eine definierte Größenordnung an sphärischer Aberration aufweisen. Durch Auswahl von bestimmten Kombinationen der jeweiligen sphärischen Aberrationen bei den un¬ terschiedlichen optischen Elementen ergibt sich in der Summe (am Meß-Sensor) eine Überlagerung der optischen Fehler. Durch Verschieben der optischen Elemente rela¬ tiv zueinander lassen sich nun gezielte Werte von zum Beispiel sphärischer Aberrati¬ on oder Koma einstellen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel zum Bewegen zumindest eines der optischen Elemente Signale vom Wellenfrontsen- sor erhalten, um das optische Element in Abhängigkeit von dem Signal zu bewegen. Bei dieser Variante der Erfindung kann die Vorkompensation selektiv optimiert wer- den, insbesondere im Hinblick auf den vorzukompensierenden optische Fehler höhe¬ rer Ordnung und die damit zu gewinnende Verbesserung des Dynamikbereichs hinsichtlich bestimmter optischer Aberrationen. Der Vorkompensator kompensiert auch optische Fehler niederer Ordnung in bekannter Weise.
Eine andere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht Mittel vor zum Anzeigen von der vorkompensierten Wellenfront entsprechenden Daten, sodass ein Arzt wäh¬ rend der Wellenfrontmessung Informationen über die Vorkompensation erhält und, falls gewünscht, selektiv eingreifen könnte. Es ist auch möglich, die Vorkompensation ohne die oben beschriebene Rückkopplung statisch gemäß vorgegebenen optischen Fehlern, die zu kompensieren sind, durchzu¬ führen.
Die Mittel zum Anzeigen der vorkompensierten Wellenfront können auch für eine funktionelle Prüfung des Sehvermögens des Auges dienen.
Der letztlich zu messende Wellenfrontfehler des Auges ergibt sich dann aus der nach der Vorkompensation durchgeführten Wellenfrontmessung unter Berücksichtigung des vorkompensierten Fehlers, der zu dem Ergebnis der Wellenfrontmessung zu ad¬ dieren ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung nä¬ her erläutert. Es zeigt:
Figur 1 schematisch ein System zur Wellenfrontmessung mit Vorkompensation;
Figur 2 ein weiteres System zur Wellenfrontmessung mit Vorkompensation un¬ ter Verwendung eines Tscherning Aberrometers;
Figuren 3, 4 Einzelheiten eines Kompensators für die Vorkompensation; und
Figur 5 ein System zur Wellenfrontmessung mit Anzeigeeinrichtungen.
Figur 1 zeigt schematisch den Strahlungsverlauf und die Verarbeitung der Strahlung. Eingesetzt wird ein dem Fachmann gut bekannter Shack-Hartmann Sensor für die Wellenfrontmessung. Die Darstellung in Figur 1 beginnt mit dem optischen System „Auge" 10. Der auf das Auge gerichtete Messstrahl und seine Formung ist als solches hinreichend bekannt und in Figur 1 weggelassen. Die Darstellung beginnt also mit der das zu vermessende Auge verlassenden Wellenfront, welche die optischen Abbil¬ dungsfehler (Aberrationen) des Auges aufweist, also insbesondere die als solche be- kannten Abbildungsfehler einfacher und höherer Ordnung. Ein typischer Abbildungs¬ fehler höherer Ordnung ist bekanntlich die sphärische Aberration. Diese vom Auge kommende Strahlung wird in ein optisches System 12 eingegeben, zum Beispiel ein Teleskop. Danach gelangt die Strahlung in einen Kompensator 14, der die Wellen- front vorkompensiert. Dieser Kompensator 14 weist transmittierende optische Ele¬ mente im obigen Sinne auf, d.h. die Strahlung durchlassende und brechende Elemente, die in den Figuren 3 und 4 beispielhaft dargestellt sind. Der Kompensator 14 führt eine Vorkompensation von optischen Fehlern höherer Ordnung durch.
Nach der Vorkompensation im Kompensator 14 passiert die Strahlung ein optisches System 16, mit dem sie auf einen Wellenfrontsensor 18 abgebildet wird. Der Wellen- frontsensor 18 ermöglicht eine Wellenfrontmessung mit den eingangs geschilderten Merkmalen und Vorzügen. Das System ermöglicht mit den vorstehend dargestellten Komponenten zunächst eine statische Vorkompensation mit einem vorgebbaren opti- sehen Fehler, der zu kompensieren ist. Der Kompensator 14 weist bewegbare trans¬ mittierende optische Elemente (Figur 3, 4) auf, die mittels einer Steuerung 20 bewegbar sind.
Gemäß einer besonderen Ausgestaltung, die in Figur 1 ebenfalls dargestellt ist, er- folgt eine Rückkopplung des Messergebnisses vom Wellenfrontsensor 18 zum Kom¬ pensator 14 mittels der Steuerungselektronik 20. In Abhängigkeit vom Messsignal des Wellenfrontsensors 18 können dann die einzelnen transmittierenden optischen Elemente des Kompensators 14 wahlweise so eingestellt werden, dass der Dynamik¬ bereich im Wellenfrontsensor 18 hinsichtlich des besonders interessierenden Fehlers höherer Ordnung maximiert werden kann.
Figur 2 zeigt ein System zur Wellenfrontmessung unter Verwendung eines Tscher- ning-Aberrometers. Auch hier sind, wie bei Figur 1, die Komponenten zur Erzeugung und Formung und Führung des Laserstrahls, mit dem die Messung durchgeführt wird, weggelassen. Die Darstellung in Figur 2 beginnt mit dem Maskensystem 22 für die Erzeugung eines Punktmusters, mit dem die optischen Aberrationen des Auges in bekannter Weise nach Tscherning vermessen werden. Das Punktmuster wird über eine Optik 24, z.B. ein Teleskop, in einen Wellenfrontkompensator 26 abgebildet, von dem Ausführungsbeispiele in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind. Der Kompensator 26 weist also wieder transmittierende optische Elemente auf. Die vom Kompensator 26 kommende Strahlung wird über eine Abbildungsoptik 28 auf die Netzhaut des Auges 30 abgebildet. Diese Abbildung wird in an sich bekannter Weise im Wellen- frontsensor 32, d.h. hier dem Tscherning-Aberrometer, zur Vermessung der Punkt¬ verschiebungen abgebildet.
Der Wellenfrontkompensator 26 wird mit seinen einzelnen Komponenten mittels ei¬ ner Steuerung 34 so angesteuert, dass die gewünschte Vorkompensation erfolgt. Gemäß einer erweiterten Ausgestaltung ist eine Rückkopplung vom Wellenfrontsen- sor 32 zum Wellenfrontkompensator 26 vorgesehen, wobei eine Steuerelektronik 34 Signale vom Wellenfrontsensor 32 erhält, um entsprechend diesen Signalen die EIe- mente des Kompensators 26 zur Erzielung einer gewünschten Vorkompensation an¬ zusteuern.
Die mitteis der Kompensatoren 14 bzw. 26 durchzuführende Vorkompensation kann zum Beispiel eine sphärische Aberration, ein Koma oder auch ein Astigmatismus sein.
Einzelheiten der Kompensatoren 14 bzw. 26 sind in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Der Aufbau als solches ist bekannt aus Buchroeder und Hooker, Applied Optics, 14, 2476,2479 (1975). Es handelt sich bei dem Linsensystem nach Figur 3 um ein afoka¬ les teleskopisches Galilei-System. Nach der Linse 4 ist der Strahlengang parallel und wird durch die Linse 5 auf die Bildebene fokussiert. Die erste Linse 1 ist sphärisch stark überkorrigierend. Die Linse 4 des teleskopischen Systems ist sphärisch korri¬ giert. Die Einstellung (Steuerung) der zum Beispiel sphärischen Aberration findet in der Linsengruppe 2/3 statt. Diese Linsengruppe hat praktisch keine Brechkraft mehr, dafür eine starke sphärische Unterkorrektur durch die Linse 2. Durch Verschiebung in der z-Richtung (also in Richtung des Laserstrahls) kann eine gewollte sphärische A- berration mit wahlweise (je nach Verschieberichtung) positivem oder negativem Vor- zeichen erzeugt werden. Die Linsengruppe 2/3 kann auch dazu verwendet werden,, ein Koma einzustellen. Hierfür wird sie in der xy-Ebene (senkrecht zur Papierebene) verschoben. Zwei sich in der sphärischen Aberration kompensierende Elemente er¬ geben bei lateraler Verschiebung ein Koma (vgl. Lopez, „Generation of third-order spherical and coma aberrations by use of radially symmetrical four-order lenses", JOSA A, 15, 2563-2571 (1998)).
Ein Astigmatismus kann mit dem optischen System gemäß Figur 3 zum Beispiel durch Kippen der Linse 5 generiert werden. Dies ist durch den gekrümmten Pfeil in Figur 3 angedeutet.
Figur 4 zeigt entsprechend eine laterale Verschiebung der Linsen 2/3 zur Erzeugung von Koma, wobei gleichzeitig die Linse 5 zur Erzeugung von Astigmatismus in Bezug auf die optische Achse gekippt ist.
Handelsübliche achromatische Linsensystem sind für sphärische Aberration und Ko¬ ma korrigiert, sie können jedoch nicht für Astigmatismus korrigiert werden. Dies kann für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ausgenutzt werden. Weil die Bildfeldwöl¬ bung bei einem Achromaten ebenfalls nicht korrigiert ist, wird die Bildebene geeignet gewölbt ausgewählt, sodass sie zwischen der tangentialen und sagittalen Bildschale zu liegen kommt.
Auf diese Weise ist es möglich, insbesondere die folgenden monochromatischen WeI- lenfrontaberrationen zu generieren: sphärische Aberration, Koma, Defokus und Astigmatismus.
Es ist auch möglich, Farbfehler (Dispersion) zu korrigieren. Bei den Systemen gemäß den Figuren 3 und 4 könnte man erwarten, dass aufgrund der Verwendung von Ein¬ zellinsen keine Farbkorrektur gegeben ist. Dies ist insbesondere bei der Prüfung des Sehvermögens von Augen über das optische System von Bedeutung. In dem hier aufgeführten Beispiel sind die beiden achromatischen Linsen 4 und 5 für sichtbares Licht farbkorrigiert. Weil sie aber bei dem Ausführungsbeispiel mit Licht einer Wellenlänge von 785 nm eingesetzt werden, sind sie chromatisch unterkorri- giert. Der (die) chromatische(n) Effekt(e) der Linse 1 auf der einen Seite, und der Linsen 4 und 5 andererseits, führen aber zu einer recht guten chromatischen Korrek¬ tur des Gesamtsystems (Minimierung der chromatischen Fehler).
Die in den Figuren 3 und 4 erläuterten Linsensysteme ermöglichen u.Ä. eine stati¬ sche, d.h. fest vorgegebene Steuerung der Wellenfrontaberration mit den nicht näher gezeigten mechanischen Baugruppen für zum Beispiel eine Linearbewegung zur Er¬ zeugung der sphärischen Aberration und des Komas, oder auch für eine Drehung zur Erzeugung des Astigmatismus. Es ist auch möglich, die gewünschte Wellenfrontaber¬ ration dynamisch im Wege eines Regelkreises mit Rückkopplung zu erzeugen, wie anhand der Figuren 1 und 2 beschrieben ist.
Typische Werte für die verwendeten Linsen sind: Linse (1) Brennweite f = -24 mm mit einer stark überkorrigierten Sphärischen Aberration und negativer Dispersion; Linse (2) Brennweite f = +40mm mit einer stark unterkorrigierten Sphärischen Aber¬ ration und positiver Dispersion; Linse (3) Brennweite f = -40 mm mit negativer Dis- persion.
Die optischen Elemente gemäß den Figuren 3 und 4 ermöglichen also eine Korrektur der Dispersion (des Farbfehlers) des optischen Kompensators.
Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Systems zur Wellenfrontmes- sung, bei dem die dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 entsprechenden Kompo¬ nenten mit gleichen Bezugszeichen, um einen Strich ergänzt, versehen sind. Insoweit wird auf die obige Beschreibung verwiesen. Zusätzlich ist bei dem System nach Figur 5 vorgesehen, Informationen über die vorkompensierte Wellenfront dem behandeln- den Arzt in einer Anzeigeeinrichtung 40 anzuzeigen. Die optischen Elemente gemäß den Figuren 3 und 4 können so angeordnet werden, dass das untersuchte Auge hindurchsehen kann. Dies kann für Sehtests verwendet werden. Es ist auch möglich, mit den Anzeigeeinrichtungen 40 oder 42 nach Figur 5 ein optisches System zu verbinden, um mögliche Vergrößerungsfehler aufgrund des Kompensators 14' auszugleichen. Dabei kann das vergrößernde optische System auch dazu dienen, funktionelle Prüfungen des Sehvermögens des untersuchten Au¬ ges durchzuführen.

Claims

Patentansprüche
1. System zur Wellenfrontmessung mit einem Wellenfrontsensor (10; 32) und einem Kompensator (14; 26) zur Vorkompensation optischer Abbildungsfehler
5 von in den Wellenfrontsensor gerichteter Strahlung, dadurch gekennzeichnet, dass der Kompensator (14; 26) zur Vorkompensation von optischen Abbil¬ dungsfehlern höherer Ordnung mindestens zwei transmittierende optische E- lemente (1, 2, 3, 4, 5) aufweist und dass Mittel (20; 34) vorgesehen sind, um zumindest eines der optischen Elemente zur Einstellung der Vorkompensation lo zu bewegen.
2. System zur Wellenfrontmessung gemäß Anspruch 1, mit zumindest einem transmittierenden optischen Element (1), das zur opti¬ schen Achse zentriert und sphärisch überkorrigiert oder unterkorrigiert ist, i5 - zumindest einem weiteren transmittierenden optischen Element (2/3) das sphärisch überkorrigiert oder unterkorrigiert ist, und mit zumindest einem weiteren transmittierenden optischen Element (4), das sphärisch überkorrigiert oder unterkorrigiert ist, wobei
Mittel (20; 34) vorgesehen sind, um zumindest eines der optischen E- 20 lemente zur Einstellung der Vorkompensation zu bewegen.
3. System nach Anspruch 2, wobei der Kompensator (14; 26) zur Vorkompensa¬ tion von optischen Abbildungsfehlern höherer Ordnung mit zumindest einem zusätzlichen transmittierenden optischen Element (5) versehen ist, wobei die-
25 ses optische Element durch Verkippen zur optischen Achse einen Astigmatis¬ mus erzeugt und wobei Mittel (20; 34) vorgesehen sind, um dieses optische Elemente zur Einstellung der Vorkompensation zu bewegen.
4. System nach Anspruch 1, 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel
30 (20; 34) zum Bewegen zumindest eines der optischen Elemente (1, 2, 3, 4, 5) Signale vom Wellenfrontsensor (18; 32) erhalten, um das optische Element in Abhängigkeit von dem Signal zu bewegen.
5. System nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel
5 (40, 42) zum Anzeigen von der vorkompensierten Wellenfront entsprechenden
Daten.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für eine ophthalmologische Wellenfrontmessung ausgelegt ist.
10
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für den sichtbaren Bereich des Auges 350nm bis 850nm farbkorrigiert ist.
i5 8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es für eine Sehprüfung am menschlichen Auge ausgelegt ist.
9. Verwendung eines Systems gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Wellenfrontmessung am Auge.
20
EP05778347A 2004-08-03 2005-08-02 System zur wellenfrontmessung Withdrawn EP1773181A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200410037558 DE102004037558A1 (de) 2004-08-03 2004-08-03 System zur Wellenfrontmessung
PCT/EP2005/008358 WO2006015770A1 (de) 2004-08-03 2005-08-02 System zur wellenfrontmessung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006061932A1 (de) * 2006-12-21 2008-07-10 Carl Zeiss Meditec Ag Anordnung für ophthalmologische Geräte zur Verbesserung von Fundusbildern

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6550917B1 (en) * 2000-02-11 2003-04-22 Wavefront Sciences, Inc. Dynamic range extension techniques for a wavefront sensor including use in ophthalmic measurement
US6746121B2 (en) * 2001-04-27 2004-06-08 Denwood F. Ross Defocus and astigmatism compensation in a wavefront aberration measurement system
US6631991B2 (en) * 2001-08-31 2003-10-14 Adaptive Optics Associates, Inc. Ophthalmic instrument having hartmann wavefront sensor deriving location of spots with spot fitting techniques
WO2003102519A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 Wavefront Sciences, Inc. Methhod and system for sensing and analyzing a wavefront of an optically transmissive system

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BUCHROEDER R.A. ET AL: "Aberration generator", APPLIED OPTICS, vol. 14, no. 10, 1 October 1975 (1975-10-01), pages 2476 - 2479, XP002082570 *
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