EP4304449A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen objektiver messdaten während einer subjektiven refraktion - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum bestimmen objektiver messdaten während einer subjektiven refraktion

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EP4304449A1
EP4304449A1 EP22714781.6A EP22714781A EP4304449A1 EP 4304449 A1 EP4304449 A1 EP 4304449A1 EP 22714781 A EP22714781 A EP 22714781A EP 4304449 A1 EP4304449 A1 EP 4304449A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measurement data
pupil
eye
illumination state
pupillometric
Prior art date
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Pending
Application number
EP22714781.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stephan Trumm
Yohann Bénard
Adam MUSCHIELOK
Wolfgang Becken
Anne Seidemann
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.)
Rodenstock GmbH
Original Assignee
Rodenstock GmbH
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 Rodenstock GmbH filed Critical Rodenstock GmbH
Publication of EP4304449A1 publication Critical patent/EP4304449A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/103—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining refraction, e.g. refractometers, skiascopes
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61B3/11—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring interpupillary distance or diameter of pupils
    • A61B3/112—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring interpupillary distance or diameter of pupils for measuring diameter of pupils

Definitions

  • the invention relates to a method, a device and a
  • Computer program product for determining objective measurement data during a subjective refraction.
  • the refractive power of that optical correction is determined with which the eye or eyes of a subject produce or produce a sharp image of a visual object, e.g. in the distance.
  • a refractionist such as an optometrist or an ophthalmologist.
  • measuring devices such as trial glasses, test glasses and/or a phoropter are conventionally used. These measuring devices can be operated either manually or electrically by the refractionist.
  • the subject's subjective visual impression is decisive for determining the required optical correction.
  • the subject communicates with the refractionist by giving him feedback on a visual task that has been set for him.
  • objective parameters of the eye or eyes are used in addition to the subjective refraction data.
  • the objective parameters of the eye must be measured under at least two different conditions.
  • the invention is based on the object of enabling an improved possibility for determining optical parameters of a spectacle wearer, with which, in particular, measurement data that are well coordinated with one another can be recorded and/or with which the implementation of the measurement is simplified.
  • One aspect relates to a method for determining objective measurement data of at least one eye of a user during a subjective refraction, having the steps: a) detecting subjective refraction data of the at least one eye in a first illumination state; b) detecting and/or determining pupillometric measurement data of the at least one eye in the first and a second illumination state, which differs from the first illumination state; and c) acquiring aberrometric measurement data of the at least one eye in the first and the second illumination state; or d) acquiring aberrometric measurement data of the at least one eye in the first or the second illumination state and determining aberrometric measurement data of the at least one eye in the other of the two illumination states, taking into account the acquired and/or determined pupillometric measurement data of the at least one eye.
  • the individual method steps do not necessarily have to be carried out in the order listed above. This means that the individual process steps can take place either in the order listed, in a different order and/or also at least partially simultaneously.
  • the method steps c) and d) take place optionally in relation to each other, which means that the method is carried out either with the method steps a), b) and c) or with the method steps a), b) and d).
  • optical parameters of at least one eye, preferably both eyes, of a user can be detected.
  • the optical parameters include both the subjective refraction data and, in addition, objective parameters of the at least one eye, which can be determined from the aberrometric measurement data and/or the pupillometric measurement data. This data of the optical parameters can be used to design, draft and/or manufacture highly optimized and/or individual spectacle lenses.
  • the subjective refraction data can be recorded and/or measured using a refraction unit.
  • the refraction unit can be used to manipulate wavefront curvatures and optionally also a mean propagation direction and/or wavelength and/or intensity and/or a polarization state of a light emanating from a test image.
  • the light manipulated in this way can be directed into the at least one eye of the user.
  • An optical correction can be defined with which the light falling into the eye is manipulated.
  • the optical correction can either be incorporated into the propagation path of the light or it can be simulated purely virtually by generating a corresponding wavefront.
  • a phoropter When capturing the subjective refraction data, a phoropter can be used as the refraction unit, for example, in particular an automated phoropter, which can have refractive and/or diffractive elements such as lenses and/or gratings as optical corrections.
  • the subjective refraction can be performed using refraction glasses.
  • refractive or diffractive elements can be adaptive as an optical correction, that is, for example, can be designed as a deformable mirror and/or as a deformable lens.
  • a light field display can be used to generate the test image(s) with a simulated wavefront.
  • the light field display can display one or more test images with the associated correction simultaneously and/or one after the other.
  • the light field display can be used to realize and/or regulate at least one or also both of the lighting states.
  • the subjective refraction data are recorded in a first illumination state.
  • a total of at least two different lighting states are set and used, namely the first lighting state and the second
  • the first illumination state differs from the second illumination state with regard to the prevailing brightness.
  • one of the two lighting states can be used as a brighter or brighter lighting state and the other lighting state as a darker or darker lighting state. Because of this, the first lighting condition is either brighter or darker than the second
  • the brighter lighting condition can have a brightness of around 300 lux to around 1000 lux, for example, which roughly corresponds to average room brightness.
  • An average brightness in a darkened room can be used as the darker state, for example a maximum brightness of 5 lux.
  • the first and second lighting states should preferably differ from one another by at least 50 lux, preferably by at least 100 lux, particularly preferably by at least 200 lux.
  • the subjective refraction is carried out during method step a) in the first illumination state, which can be embodied as the brighter illumination state, for example. In any case, the first lighting state is bright enough for the user to be able to carry out a meaningful visual task within the scope of the subjective refraction under the user's lighting conditions.
  • the subjective refraction and the subjective refraction data determined thereby relate to a determination of refraction data with the participation of the user as a subject.
  • These refraction data contain information with regard to a sphere, preferably also with regard to a cylinder and/or an axis, of an optical correction perceived as acceptable.
  • the user's participation takes the form of feedback on the quality of the visual impression during a visual task, for example given optotypes or other objects and/or scenes with preceding optical correction.
  • the feedback can be given verbally, for example
  • the pupillometric measurement data are recorded and/or determined. These can contain measured pupillometric data, which include information on the size and/or the shape of the pupil of the at least one eye.
  • the information on the size and/or shape of the pupil can contain at least one size specification, for example a radius and/or a diameter of the pupil, in the case of an elliptical pupil, for example a length of the main and/or secondary axis.
  • the information can also reflect the shape of the pupil in a more complex form, for example a pupil stroke, a pupil thickness and/or a shape deviating from a circular lens.
  • the pupillometric data and/or measurement data can contain information on the position of the pupil, for example relative to a corneal vertex and/or to an optical axis of the eye.
  • the pupillometric measurement data can be recorded and/or determined in particular in precisely the same first illumination state in which the subjective refraction in method step a) is also carried out. For this reason, the pupillometric measurement data recorded and/or determined in the first lighting state exactly match the recorded subjective ones refraction data.
  • the pupillometric measurement data are also recorded and/or determined in exactly the same lighting state or states in which the aberrometric measurement data are also recorded in method step c) or d). For this reason, the measurement data recorded or determined in this way fit well together and can be related to one another.
  • the pupillometric measurement data can be measured by means of a pupil measurement unit.
  • This pupil measuring unit can be designed, for example, as a camera with which at least one image of the pupil can be recorded.
  • a Shack-Hartmann sensor can also be used as the pupil measurement unit.
  • an aberrometry measurement unit used during method steps c) and/or d) may additionally be used as the pupil measurement unit.
  • the aberrometry measuring unit detects the size of patterns of illuminated points, possibly taking into account influences from an optical system located between the eye and the aberrometry measuring unit.
  • the pupillometric measurement data associated with the first and second illumination states normally also differ from one another.
  • the terms “capture” and “capturing” of data may refer to a direct measurement of that data.
  • the terms “determine” and “determine” of data can refer to an indirect calculation of data, in particular a calculation from previously acquired and/or measured other data, which can be related to the actual data to be determined.
  • the pupillometric data can thus be partially (or fully) recorded and directly measured, and/or partially (or fully) indirectly calculated, ie determined from other data. Both terms, i.e. “determine” and “capture”, can include storing, displaying and/or otherwise providing the data.
  • the aberrometric measurement data of the at least one eye are recorded in the first and the second illumination state.
  • This method step is a preferred embodiment since the aberrometric measurement data of both the first and the second illumination state can be measured immediately and directly and thus recorded.
  • the aberrometric measurement data are recorded, in particular, in precisely the same first illumination state in which the subjective refraction in method step a) is also carried out.
  • the lighting conditions normally change and the aberrometric measurement data are not available for exactly the same lighting condition in which the subjective refraction is also carried out. For example, looking through a phoropter to perform a subjective refraction changes the amount of light entering the user's eyes. If the phoropter is removed and instead a measuring device is used to record the aberrometric measurement data, the measurements are not carried out for the same first lighting condition, but rather with at least slightly different lighting conditions.
  • step c) takes place using exactly the same first illumination state in which the subjective refraction is also carried out.
  • the recorded optical data fit together particularly well and can be used to create particularly high-quality spectacle lenses.
  • the aberrometric measurement data include measured aberrometric data that contain information for describing an imaging error of the eye. This data contains information which at least includes the term of the order
  • Defocus in the case of representation with Zernike coefficients preferably also data on astigmatism and/or higher-order terms such as coma, trefoil errors and/or spherical aberrations.
  • the aberrometric measurement data only contain second-order measurement data, ie data on defocus and/or astigmatism, for example.
  • the aberrometric measurement data can be recorded using an aberrometric measurement unit, which can be embodied as a Shack-Hartmann sensor, for example.
  • step c) Even if carrying out method step c) represents a preferred embodiment, it is not always easy to acquire the aberrometric measurement data both in the first and in the second illumination state.
  • a special measuring device can be used in order to be able to carry out the measurement at exactly the same first illumination level at which the subjective refraction is also carried out.
  • Both the refraction unit for acquiring the subjective refraction data and the aberrometry measuring unit for acquiring the aberrometric measurement data can be integrated into this measuring device. In order to be able to change the illumination state sufficiently significantly in such a measuring device, manipulation and/or deflection in the observation beam path by the refraction unit can be provided and/or necessary.
  • This can be implemented, for example, by means of a manipulation device such as a diaphragm and/or a shutter in the observation beam path through the refraction unit.
  • This manipulation device can be embodied as a darkening means and can impede the acquisition of the aberrometric measurement data.
  • the manipulation device can impede and/or prevent wave propagation to the aberrometric measuring unit. In practice, therefore, it is not readily possible for the aberrometric measurement data to be recorded in accordance with method step c) in the two illumination states.
  • the aberrometric measurement data are recorded according to the alternative method step d) in such a way that the aberrometric measurement data are recorded directly at least for one of these two illumination states. It can be in particular the first lighting condition in which the observation beam path is open enough to perform the subjective refraction, which allows this direct measurement of the aberrometric measurement data.
  • the aberrometric measurement data traveled through are now converted into the other of the two illumination states, i.e., for example, from the first illumination state to the second or from the second illumination state to the first.
  • aberrometric measurement data for the first and the second illumination state are provided both after method step c) and after method step d).
  • the measurement data of both lighting states are measured directly and thus recorded.
  • the measurement data are measured directly for only one of the two illumination states and thus recorded, while those of the other are determined by calculation with the aid of the pupillometric measurement data for the two illumination states.
  • the procedure can be carried out either monocularly or, preferably, binocularly.
  • visual tasks and/or visual objects in the distance can be used, in particular in the case of subjective refraction, for example by means of a display arranged at a suitable distance, such as a projection surface.
  • the method steps can be carried out alternatively or additionally for visual tasks and/or visual objects in the vicinity.
  • visual tasks can be set using optotypes, visual and/or reading samples on different cards, and/or a controllable display.
  • Such a display can be designed to be changeable manually and/or automatically.
  • the method enables simplified and/or accelerated detection of expanded optical parameters that go beyond the detection of subjective refraction data.
  • the aberrometric measurement data and the pupillometric measurement data are recorded as objective parameters.
  • These objective measurement data are recorded in addition to the subjective refraction data for at least two different brightness conditions, preferably without the user having to switch between different measurement devices and without the brightness conditions in the measurement room changing.
  • the aberrometric and the pupillometric measurement data are recorded for the two different illumination states, specifically before and/or during and/or after the subjective refraction.
  • the subjective refraction takes place in precisely one of the two illumination states used, in particular in the brighter illumination state.
  • the mean illumination density in the entrance pupil of at least one eye of the user is higher than in the darker illumination state.
  • Recording the aberrometric measurement data before the subjective refraction makes it possible to use the recorded aberrometric measurement data as a target-oriented starting point for the subjective refraction.
  • the aberrometric measurement data can be used to carry out a plausibility check of the subjective refraction, as well as a plausibility check of the aberrometric and pupillometric measurement data of the two illumination states against one another.
  • the acquisition of the aberrometric measurement data can take place during the subjective refraction, with method steps c) and/or d) being carried out simultaneously or at least partially overlapping with method step a).
  • process step b which can also be carried out simultaneously or at least partially overlapping with process step a).
  • a first aberrometric measurement can take place before and a second aberrometric measurement can take place during the subjective refraction.
  • the previously performed aberrometric measurement can serve as the starting point for the subjective refraction, and the second aberrometric measurement for the plausibility check the subjective refraction.
  • An aberrometric measurement after the subjective refraction can be carried out as an optical correction using the refraction values determined during the subjective refraction. In this way, the optical correction determined during the subjective refraction can be checked.
  • Additional and/or further objective measurements can be carried out during the subjective refraction in order to secure the result of the subjective refraction.
  • monocular and/or binocular optometric parameters can be determined and/or a monocular and/or binocular sensitivity.
  • the sensitivity of an eye is understood to mean the dependency of the visual acuity of this eye on an incorrect refraction.
  • the false refraction here is a deviation from a refraction that is actually ideal for the eyes.
  • the sensitivity describes how much the visual acuity changes when an optical correction in front of the eye changes.
  • the objectively determined measurement data ie the aberrometric measurement data and/or the pupillometric measurement data, can be used to calculate an optimized refraction.
  • universal refraction data can be generated overall, which are matched to one another to a high degree of accuracy due to the matching of the illumination states.
  • the method is carried out using a single measuring device in which a refraction unit for acquiring the subjective refraction data, a pupil measuring unit for acquiring the pupillometric measurement data and an aberrometry measuring unit for acquiring the aberrometric measurement data are integrated.
  • a phoropter and/or refraction glasses can be used as a refraction unit.
  • a wavefront sensor such as a Shack-Hartmann sensor can be used as the aberrometry measuring unit.
  • a camera, the aberrometry measuring unit and/or a separate wave front sensor can be used as the pupil measuring unit. All of these units are integrated into the measuring device, so that the method can be carried out using the same measuring device with exactly matching lighting conditions.
  • the measuring device can also have a control unit, eg with a processor.
  • the control unit can be integrated into the measuring device or only connected to the measuring device.
  • the control unit can be configured and/or used for evaluating and/or converting and/or processing the determined measurement data.
  • the control unit can be configured for image evaluation of image data recorded by the pupil measuring unit.
  • the control unit can be configured to determine the aberrometric measurement data for the other lighting state.
  • the control unit can generally contribute to and/or be configured for the acquisition, evaluation, conversion and/or processing of the data measured in method steps a), b), c) and/or d).
  • the brightness of the first or second illumination state is measured when the subjective refraction is carried out. Precisely this brightness is set and/or regulated when capturing the pupillometric and/or the aberrometric measurement data. This ensures that the subjective refraction and the acquisition of the pupillometric and/or aberrometric measurement data take place in the same lighting condition.
  • the brightness of the first or - Measured the second illumination state when capturing the pupillometric and/or aberrometric measurement data. Precisely this brightness is set and/or regulated when carrying out the subjective refraction. It can also be ensured in this way that the subjective refraction and the acquisition of the pupillometric and/or aberrometric measurement data take place in the same illumination state.
  • switching between the lighting states takes place without changing the ambient light conditions.
  • the ambient light in the measuring room does not have to be changed, but the switching between the lighting states can be effected by the measuring device.
  • the lighting states relate in particular to the light impinging on the user's eyes or eyes.
  • the user can, for example, look through an observation beam path of a refraction unit for carrying out the subjective refraction.
  • a change between the illumination states can be effected by manipulating the light falling through the observation beam path.
  • a change between the lighting states is brought about by changing the brightness of a display unit.
  • the subjective refraction is carried out along an observation beam path.
  • a change between the illumination states is brought about by manipulating this observation beam path, the manipulation being brought about in particular by: changing a diaphragm and/or actuating a light source and/or actuating a beam path interruption; and/or - an actuation of a filter.
  • the observation beam path can run through a refraction unit, which used for subjective refraction.
  • the manipulation can be carried out by means of at least one manipulation device, which can be designed, for example, as the diaphragm, the light source, the beam path interruption, and/or the filter.
  • the darker illumination state can be achieved by closing the observation beam path through the refraction unit.
  • the refraction unit with a closed observation beam path can sufficiently darken the at least one eye.
  • the stop may be configured as a blocking stop, an opaque stop, a pinhole (e.g. variable aperture) and/or a filter.
  • the light source can be used, for example, to be able to set the lighting brightness precisely in the darker lighting condition that has been dimmed in this way.
  • the light source can be designed, for example, as an LED and/or as a lightbulb that illuminates the eye and/or can be switched on in a controlled manner.
  • the light source can use an unblocked part of the observation beam path. This can be realized, for example, by using the light source as a closure of the observation beam path, and/or by reflecting the light from the light source through a (e.g. semi)transparent mirror on the eye side in front of the closure, and/or by a mirror mounted on a housing of the refraction unit Light source which, for example, can shine obliquely into at least one eye.
  • the subjective refraction in method step a) can also be carried out in the darker lighting state.
  • the brighter lighting condition can then be produced by means of the switched-on light source.
  • the manipulation of the observation beam path through the refraction unit provides a particularly efficient way of realizing the different illumination states.
  • the change between the lighting states can be effected by changing the brightness of the display unit.
  • the display unit can be the display unit on which visual tasks are displayed to the user as part of the subjective refraction. Since the user is looking at the display unit anyway, the brightness of the display unit also changes the brightness of the illumination state of the at least one eye in a simple manner.
  • the display unit can be designed as a display and/or as a correspondingly strongly illuminated display panel.
  • the aberrometric measurement data of the at least one eye is determined in the other of the two illumination states by: d1) displaying the already recorded aberrometric measurement data in the first or second illumination state in a set of coefficients, in particular in Zernike coefficients, and scaling this set of coefficients by means of the recorded and/or determined pupillometric measurement data to the other of the two illumination states, and/or d2) cutting out aberrometric data of a pupil shape from the recorded aberrometric measurement data according to the pupillometric measurement data recorded and/or determined for the other illumination state a pupil shape according to the captured and/or determined pupillometric measurement data that belong to the illumination state for which the aberrometric measurement data have already been captured, and/or d3) an extrapolation of the already captured th aberrometric measurement data in the first or second illumination state on the pupil shape according to the captured and/or determined pupillometric measurement data in the other illumination state.
  • method step c) is not carried out, but method step d) in at least one of the variants d1), d2), and/or d3).
  • the aberrometric measurement data in one of the two illumination states, so to speak as a measurement illumination state, the aberrometric measurement data become data directly measured and thus recorded.
  • a direct measurement of the aberrometric measurement data can at least be impeded, for example by a blockage or restriction in the observation beam path.
  • the aberrometric measurement data that was measured directly for the measurement illumination state can be converted and/or converted into the aberrometric measurement data of the target illumination state with the aid of the pupillometric measurement data and thus determined.
  • the aberrometric measurement data of the target illumination state that has not yet been detected can be derived and/or calculated from the aberrometric measurement data of the measurement illumination state that have been measured directly.
  • the measurement illumination state is either the first illumination state or the second illumination state.
  • the target illumination state is exactly the other of these two states, ie either the second illumination state or the first illumination state.
  • the aberrometric measurement data already recorded in the measurement illumination state are represented in a set of coefficients.
  • Zernike coefficients be used. These coefficients of the set of coefficients, for example the Zernike coefficients, are is scaled by means of the acquired pupillometric measurement data to the other illumination state, ie the target illumination state, for which no aberrometric measurement data are yet available.
  • the Zernike coefficients of the target illumination state with pupil radius ro as follows from the Zernike coefficients of the measurement illumination state with pupil radius Ro can be calculated:
  • This conversion is based on the assumption that the wavefront can also be represented sufficiently well by Zernike coefficients for the larger of the two radii (for example R 0 ).
  • wavefronts are preferred whose Zernike representation reproduces the wavefront well enough even at a low order (eg 4 or 6). This is the case when there are no too high gradients in the wavefront, which can normally only be represented well by very high orders.
  • the change in the center of the pupil and/or a rotation of the eye and thus also the wavefront can be taken into account here in addition or as an alternative.
  • the aberrometric measurement data of deformed pupils, in particular elliptical pupils can also be converted into one another.
  • a conversion can be carried out by cutting out the aberrometric data for a smaller pupil shape from the aberrometric measurement data for a larger pupil shape. This can take place in particular when the pupil is larger in the measurement illumination state than in the target illumination state, ie that illumination state for which the aberrometric measurement data still have to be derived.
  • a smaller pupil e.g. in brighter lighting conditions
  • the aberrometric measurement data of the larger one pupil i.e.
  • the measuring points for example the measuring points of the Shack-Hartmann sensor, and/or derived quantities such as gradient, arrow height and/or curvature of the wavefront can be cut out of the aberrometric measurement data with the larger pupil.
  • the aberrometric measurement data of the target illumination state lie within the aberrometric measurement data of the measurement illumination state.
  • the desired aberrometric measurement data of the target illumination state can then be used as measurement points (e.g. of the Shack-Hartmann sensor) and/or derived quantities such as slope, versine and/or curvature of the smaller pupil wavefront in the brighter illumination state.
  • This method according to method step d2) can be preferred precisely when the pupil in the target illumination state is smaller than the pupil in the measurement illumination state. This is advantageous because the actual wave front of the smaller pupil is reconstructed here and no assumptions have to be made with regard to behavior.
  • the already recorded aberrometric measurement data of the measurement illumination state are extrapolated to the pupil shape according to the recorded and/or determined pupillometric measurement data for the target illumination state.
  • models of a behavior of the aberrations can be used as a basis, which go beyond pure scaling, as is used in method step d1). It can be assumed that the spherical aberration increases with the radius of the pupil. Within the framework of a model, this assumption can either be derived from nature, for example from models of the structure of the eye and its components, or it can be created empirically, for example from measurements on the eyes.
  • the pupillometric measurement data of the at least one eye (1) are measured directly in at least one of the two illumination states by means of a pupillometric measurement of the pupil of the at least one eye (1), which is fully adapted to this illumination state, taking place during this illumination state.
  • the pupillometric measurement data of the at least one eye (1) are determined indirectly in at least one of the two illumination states by means of a pupillometric measurement of the pupil of the at least one eye (1) that is currently adapting to this illumination state, specifically after switching from another illumination state to this illumination state and before the pupil has fully adapted to this illumination state and by converting these pupillometric measurement data measured during the adaptation to an adapted target state of the pupil in this illumination state.
  • the pupillometric measurement data of the at least one eye (1) are measured directly in at least one of the two lighting states by means of a pupillometric measurement that takes place during another lighting state and which is still fully adapted to this one of the two lighting states Pupil of at least one eye (1) immediately after switching from this lighting condition to the other lighting condition and before the pupil begins to adapt to the other lighting condition; and/or b4) the pupillometric measurement data of the at least one eye (1).
  • At least one of the two illumination states is determined indirectly by means of a pupillometric measurement of the pupil of the at least one eye (1) that is currently adapting to this other illumination state, specifically after a changeover from the illumination state for which the pupillometric measurement data are determined should, in the other illumination state and - while the pupil is still adapting to this other illumination state and - by converting these pupillometric measurement data measured during the adaptation to an adapted initial state of the pupil in this original illumination state.
  • the method steps b1), b2), b3) and b4) listed above each show embodiments of how the pupillometric measurement data for the two illumination states can be determined in method step b).
  • These process steps b1), b2), b3) and b4) can be combined with one another as desired.
  • the pupillometric measurement data can be measured for one of the two illumination states according to method step b1) and for the other illumination state according to one of method steps b2), b3) or b4).
  • the pupillometric measurement data for the two illumination states can be determined using the same method, e.g. both using method step b1).
  • the pupillometric measurement data can be measured directly with a completely adapted pupil for at least one of the two illumination states, in particular both in the first and in the second illumination state.
  • a direct measurement of the pupillometric measurement data in at least one of the two illumination states can be difficult due to the geometry of the measuring device used and/or due to long adaptation times. For this reason, the case can arise that the fully adapted pupil cannot be measured directly and at rest for both illumination states.
  • a direct measurement of the adapted pupil can, for example, only be carried out for one of the illumination states, in particular during the first illumination state, during which the subjective refraction takes place.
  • the pupillometric measurement data for at least one of the two illumination states ie for the desired illumination state, cannot and/or should not be measured directly and/or not necessarily with an adapted or completely adapted pupil. However, these pupillometric measurement data can still be meaningfully recorded and/or determined, specifically in accordance with at least one of method steps b2), b3) or b4).
  • the subjective refraction and/or the other measurements are normally only carried out when the pupil has adjusted to the respective light condition, i.e. when the pupil has adapted.
  • the pupillometric measurement data of the desired illumination state can also be measured on a pupil that has not yet been adapted, i.e. either on a pupil that is still completely misaligned, as in method step b3), or on a pupil that is just adapting, as in one of method steps b2) or b4) .
  • Method steps b1) and b3) have in common, for example, that the pupillometric measurement data are measured directly. According to method step b1), however, measurements are also carried out in precisely the lighting state for which the pupillometric measurement data are also recorded, while according to method step b3) is measured in a different lighting condition.
  • Method steps b2) and b4) have in common, for example, that the pupillometric measurement data are not measured directly, but rather are determined indirectly while the pupil to be measured is in an adaptation process.
  • a model for the pupil adaptation can be used for this purpose.
  • the pupil adaptation is calculated progressively in the future using the model, while in method step b4) the pupil adaptation is calculated back to an original state using the model.
  • Method steps b1) and b2) have in common, for example, that the pupillometric measurement data are measured precisely in the lighting state for which they are also intended to be determined or recorded. They are measured directly in method step b1), and calculated progressively in the future in method step b2) using a model for pupil adaptation.
  • Method steps b3) and b4) have in common, for example, that the pupillometric measurement data are measured in a different lighting condition than the desired lighting condition for which they are actually intended to be determined or recorded. The measurement takes place in method steps b3) and b4) shortly after switching from the desired lighting state to a different lighting state that deviates from it.
  • the pupillometric measurement data can be measured directly in method step b3), in method step b4) they are calculated back to an original state using a model for the pupil adaptation.
  • the pupil is first adapted to the illumination state for which the pupillometric measurement data is to be determined and in which it cannot be measured directly in an adapted form, for example. Then there is a switchover from this lighting state to another lighting state. In this other lighting condition, the pupil can be measured directly, which is why this other lighting condition is also used Measurement lighting state can be called.
  • Measurement lighting state can be called.
  • the measurement and acquisition of the pupillometric measurement data now takes place immediately after switching from the illumination state for which the pupil is actually to be measured. The measurement takes place so promptly after the switching that the pupil has not yet started to adapt to the new illumination state (ie the measurement illumination state). This is possible because the pupil does not always start adapting immediately after a change in the illumination state.
  • the eye follows at least a constriction latency, possibly also an expansion latency.
  • the eye that has adapted to the brighter illumination state can be measured shortly after switching to the darker illumination state in which the eye is still out of adjustment and before the eye begins the adaptation.
  • the eye that has adapted to the darker lighting condition can be measured shortly after switching to the brighter lighting condition in which the eye is still misaligned and before the eye begins to adapt.
  • the pupillometric measurement data for the desired lighting condition can be measured directly within this latency period after switching, e.g. within the first approximately 200 milliseconds after switching from the desired lighting condition.
  • the pupil is misaligned with regard to the measuring illumination state, since it still has the shape with which it is adapted to the desired illumination state.
  • the pupillometric measurement data of the target illumination state can also, for example, according to Method step b4) are determined.
  • the pupillometric measurement data for the desired illumination state is also measured relatively promptly after switching from the desired illumination state to a different illumination state, for example to the measurement illumination state. In this case, however, it is no longer the completely misaligned pupil that is measured, which is still adapted to the previous illumination state, but rather the pupil that is just adapting. With the help of a model, additional assumptions and a measurement of the period of time from switching between the lighting states at the time of measurement, conclusions can be drawn about the pupillometric measurement data in the original, desired lighting state. This is described in more detail below with reference to FIG. 2 .
  • the pupillometric measurement data are recalculated back to the original state of the pupil in the originally set illumination state.
  • the pupillometric measurement data are measured in precisely the lighting condition for which they are also intended to be determined. The measurement takes place before the pupil has completely adjusted and/or adapted to this illumination state.
  • a switch is made from another illumination state to the illumination state in which the pupil is measured directly.
  • adaptation in particular to a darker lighting condition, can take a relatively long time, for example around 20 minutes, in some cases even one to two hours (cf. also FIG. 3 described below), the measurement is carried out well before the complete adaptation and the pupillometric measurement data are adjusted to the fully adapted target state of the pupil in the desired illumination state extrapolated.
  • step b2) the pupil is measured while it is still changing its shape.
  • the currently changing shape is measured and extrapolations are made to the fully adapted shape of the pupil in the desired lighting condition. These extrapolations can be made on the basis of a model of the pupil movement.
  • the pupillometric measurement data can either be recorded or determined with very high accuracy, for example by means of method steps b1) and/or b3), or with sufficient accuracy despite technical obstacles in the recording or determination in accordance with method step b2) and/or b4.
  • step b3) the measurement of the pupillometric measurement data is carried out for the misaligned pupil within at most approximately 230 milliseconds after switching to the darker of the two illumination states.
  • the measurement thus takes place no more than about 230 milliseconds after switching from the brighter target illumination state, preferably no more than about 180 milliseconds after switching from the brighter target illumination state, particularly preferably after a maximum of about 150 milliseconds. Because eyes typically begin to adjust with a latency of about 180 milliseconds to about 230 milliseconds after transitioning to the darker measurement state under common illumination conditions, these approaches are particularly well suited for obtaining reliable pupillometric measurements of the eye for the target illumination condition.
  • the pupillometric measurement data is converted in step b2) and/or b4) by model-based scaling with estimation and/or knowledge:
  • the pupillometric measurement data measured at this measurement time and the pupillometric measurement data measured at the measurement illumination state can also be used to calculate the pupillometric measurement data at the target illumination state.
  • the latency and the speed of the pupil reaction can be taken into account. These can be measured empirically and/or estimated based on models. Details on this are explained below in the context of exemplary embodiments.
  • pupillometric measurement data of the other illumination state can be determined first and/or additionally. These can be used to calculate the pupil deflection.
  • the brightness of the first and/or second illumination state is recorded. This can be done using a brightness sensor, for example.
  • the brightnesses recorded in this way can be recorded, for example, in lux or a similar measuring unit and can be included in the optical parameters.
  • the recorded brightness values can be taken into account when creating the highly optimized and/or individual spectacle lenses.
  • method step a), method step b), method step c), and/or d) are repeated for a different viewing distance of the at least one eye.
  • the objective measurement data which are determined or recorded in method steps b), c) and d) can be repeated again for the other viewing distance.
  • the viewing distance can be the distance to a target object used in the subjective refraction in method step a). So the method steps a), b) and c) or d) once for a reference point in the vicinity and once for a reference point in the be carried out remotely. This generates additional optical measurement data, which can be taken into account when creating highly optimized and/or individual spectacle lenses and can improve their quality.
  • the method steps a), b) and c) or d) can first be carried out for a reference point in the distance and then at least the method steps b) and c) or d) can be repeated for a reference point in the vicinity. This is preferably done with exactly the same two lighting conditions. This increases the comparability of the measurement data and can improve the optimization of the lenses.
  • the subjective refraction data, the pupillometric measurement data and the aberrometric measurement data of the at least one eye are recorded in the first illumination state, ie measured and/or determined immediately and directly.
  • the pupillometric measurement data of the at least one eye in the second illumination state are either measured directly and thereby recorded or determined from data measured during the adjustment of the pupil to the first illumination state and are thereby made available.
  • the aberrometric measurement data of the at least one eye in the second illumination state are calculated from the acquired aberrometric measurement data in the first illumination state, taking into account the acquired and/or determined pupillometric measurement data of the at least one eye.
  • both the pupillometric measurement data and the aberrometric measurement data are recorded and/or determined in exactly the same, namely the first, illumination state as are the subjective refraction data. It can be assumed here that at least when the subjective refraction data is being recorded, an observation beam path through a refraction unit is open and therefore also accessible for the measurement of the pupillometric and aberrometric measurement data.
  • the pupillometric measurement data for the second illumination state can be determined or recorded in particular by means of one of the method steps b1), b2), b3 and/or b4) described above.
  • the process steps b2) to b4) can in particular when the observation beam path is blocked, restricted and/or reduced in the second illumination state.
  • the aberrometric measurement data for the second illumination state can be determined from the aberrometric measurement data for the first illumination state, which have already been recorded, and the pupillometric measurement data.
  • sufficient optical measurement data and parameters are provided overall in order to be able to design and manufacture highly optimized spectacle lenses.
  • the aberrometric measurement data of the at least one eye are recorded in the first illumination state before the subjective refraction data are recorded.
  • This previously recorded aberrometric measurement data is used as the starting point for the subjective refraction. Since it can be assumed that the result of the subjective refraction corresponds at least approximately to the aberrometric measurement data for the same first illumination state, the subjective refraction can be shortened, accelerated and/or improved with this approach.
  • At least the following recorded and/or determined data are used as universal refraction data to create at least one individual spectacle lens for the user:
  • the above measurement data can be determined for both a near reference point and a far reference point.
  • the consideration of the objective measurement data ie at least the aberrometric measurement data and possibly also the pupillometric measurement data, can be used to adapt the individual spectacle lens to the at least one eye of the user much better than this is only possible Consideration of the subjective refraction data is possible.
  • data for creating the at least one individual spectacle lens can be processed and, for example, transmitted digitally to a manufacturer for the production of the spectacle lens.
  • One aspect relates to a measuring device for determining objective measurement data from at least one eye of a user during a subjective refraction with:
  • a refraction unit for acquiring subjective refraction data of the at least one eye in a first illumination state
  • a pupil measurement unit for detecting and/or determining pupillometric measurement data of the at least one eye in the first and a second illumination state, which differs from the first illumination state;
  • an aberrometric measurement unit for acquiring aberrometric measurement data of the at least one eye in at least one of the two illumination states
  • an aberrometry determination unit for determining aberrometric measurement data of the at least one eye in the other of the two illumination states, taking into account the recorded and/or determined pupillometric measurement data of the at least one eye.
  • the method according to the aspect described above can be carried out with the measuring device. For this reason, the statements on the method also relate to the measuring device and vice versa.
  • the measuring device is preferably designed as a single device into which the refraction unit, the pupil measuring unit, the aberrometry measuring unit and possibly also the aberrometry determination unit are integrated.
  • a display unit can also be used to carry out the method, for example at least one eye chart or display, in order to provide and/or carry out the visual tasks for the subjective refraction.
  • This display unit can be designed separately from the measuring device and can interact with the measuring device.
  • an electronic display such as a display as an eye chart can receive control signals from the measuring device.
  • the measuring device can be designed as a monoocular and/or as a binocular measuring device.
  • the aberrometry determination unit can be designed to determine the aberrometric measurement data for a target illumination state according to method steps d1), d2) and/or d3) described above from a
  • the measuring device can also have a control unit and/or be connected to a control unit, which can have a processor, for example.
  • the control unit can be configured and/or used for evaluating and/or converting and/or processing the determined measurement data.
  • the control unit can be configured for image evaluation of image data recorded by the pupil measuring unit.
  • the control unit can interact with the aberrometry determination unit.
  • the control unit can generally contribute to and/or be configured for the acquisition, evaluation, conversion and/or processing of directly measured data.
  • the measuring device has a manipulation device for changing between the two illumination states by manipulating an observation beam path through the refraction unit, the manipulation device having in particular:
  • the manipulation device of the measuring device enables switching between the at least two lighting states independently of the actual lighting conditions in the measuring room in which the measurement is carried out with the measuring device.
  • One aspect relates to a computer program product comprising computer-readable program parts which, loaded and executed, cause a measuring device according to claims 15 or 16 to carry out a method according to one of claims 1 to 14, the computer program product at least partially controlling and/or regulating at least one of the following units .
  • a spectacle lens data creation unit for creating and/or calculating at least one individual spectacle lens from the recorded measurement data.
  • the measurement of the refraction data, the pupillometric measurement data and/or the aberrometric measurement data can at least be supported, which can be used for a partially automatic or even a fully automatic measurement.
  • the spectacle lens data creation unit can be designed to create data for creating the at least one individual spectacle lens.
  • This data can, for example, be transmitted digitally to a manufacturing device with which the spectacle lens can be manufactured.
  • the terms “substantially” and/or “approximately” can be used in such a way that they include a deviation of up to 5% from a numerical value following the term, a deviation of up to 5° from one to the Direction following the term and/or from an angle following the term.
  • terms such as above, below, above, below, lateral, etc. refer to the reference system of the earth in an operating position of the subject matter of the invention.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a beam path through a
  • Fig. 3 is a schematic, graphical representation of the dependency of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a beam path 9 through a refraction unit of a measuring device according to one embodiment.
  • the beam path 9 at least partially overlaps an observation beam path and extends from an eye 1 of a user, not shown, through the refraction unit to a display 5.
  • the observation beam path of the refraction unit can be designed as the part of this beam path 9 that passes through the interior of the in Fig. 1 not specifically marked refraction unit runs.
  • the refraction unit can be used to acquire subjective refraction data, in particular as part of a subjective refraction.
  • subjective Refraction for example, optotypes and/or other visual objects can be displayed to the user on the display 5, which the user should recognize as part of a visual task.
  • Subjective refraction data are recorded, for example which optical correction leads to a subjectively good visual result for the user.
  • a diaphragm 2 , an optical correction 3 and a beam splitter 4 are arranged in the beam path 9 , starting from the eye 1 , before the user looks at the display 5 .
  • the beam splitter 4 and then a diaphragm 2A and an optical correction 3A can be arranged in the beam path 9 starting from the eye 1 before the user looks at the display 5 .
  • the diaphragm 2 or 2A can be installed in a magazine with other elements, e.g. with at least one polarizer, red filter, green filter and/or gray filter.
  • the optical correction 3 or 3A can be designed as at least one phoropter lens.
  • several phoropter lenses can be arranged one behind the other as optical correction in the beam path 9 at this position, e.g. a lens for a spherical correction and/or a lens for a cylinder correction.
  • the optical correction 3 or 3A can be provided by a phoropter as a refraction unit.
  • the phoropter can have a plurality of phoropter lenses, one or more of which can be selected and introduced into the beam path 9 as an optical correction 3 or 3A.
  • a phoropter lens may be formed as a variable power lens.
  • the positions of the optical correction 3 or 3A and the aperture 2 or 2A can be interchanged. Likewise, one of these elements can be arranged between the eye 1 and the beam splitter 4 and the other between the beam splitter and the display 5.
  • the optical correction 3 or 3A and the diaphragm 2 or 2A can be arranged in a magazine of the refraction unit, from which elements can be introduced into the beam path 9 and the observation beam path.
  • the display 5 can be in the form of a chart and/or a display.
  • the beam splitter 4 can be configured to couple a measuring beam path 10 into the beam path 9 .
  • the measuring beam path 10 can lead to an aberrometry measuring unit 6, which can be designed as a wave front sensor, for example as a Shack-Hartmann sensor.
  • the aberrometry measuring unit 6 can have an optical system that is not shown in detail in FIG. 1 .
  • the aberrometric measurement unit 6 is configured to measure and/or acquire aberrometric measurement data of the eye 1 .
  • the aberrometry measurement unit 6 can also measure pupillometric measurement data and thereby record it, it being possible for it to be used as a pupil measurement unit at the same time.
  • a measuring beam splitter 8 for coupling an optical axis of a separate pupil measuring unit 7 into the measuring beam path 10 can be formed in the measuring beam path 10 .
  • the pupil measurement unit 7 can be designed, for example, as a camera and can generate and/or record pupillometric measurement data from the eye 1 via the measurement beam splitter 8 and the beam splitter 4 .
  • a pupil size for example, can be determined by means of the pupil measuring unit 7, in particular if this cannot be determined with sufficient accuracy by the aberrometry measuring unit 6. Independently of this, the pupil measuring unit 7 can also be used for other tasks, e.g. for eye tracking.
  • the refraction unit (with the optical correction 3 and/or 3A, the diaphragm 2 and/or 2k), the aberrometry measuring unit 6 and the pupil measuring unit 7 can together provide the measuring device according to an aspect of the invention.
  • the beam splitter 4 and/or the measuring beam splitter 8 can either be designed separately from these units or be integrated as part of them.
  • the beam splitter 4 can be integrated into the refraction unit and the measuring beam splitter 8 into the aberrometry measuring unit 6 and/or the pupil measuring unit 7.
  • the measuring device shown in FIG. 1 can be used to acquire universal refraction data in order to additionally acquire objective measurement data of at least one eye 1 of the user during a subjective refraction.
  • subjective refraction data of the eye 1 are recorded in a first illumination state.
  • This first lighting condition can, for example, be in the form of a bright lighting condition.
  • pupillometric measurement data of the eye 1 are recorded in the first illumination state and additionally in a second illumination state.
  • This second illumination state may be darker than the first in some embodiments.
  • the different lighting states can be realized with the aid of a manipulation device, e.g. with the screen 2 and/or 2A shown in FIG.
  • the aberrometric measurement data of the eye 1 are also recorded both in the first and in the second illumination state. Since the aberrometric measurement data for both brightness conditions are measured directly, further calculations may be superfluous. This is a preferred embodiment because no assumptions that can affect the data need to be made to collect the required data.
  • the aberrometric measurement data for the darker lighting condition is measured directly and thereby acquired.
  • the pupillometric measurement data are measured directly, at least for the brighter lighting condition, and are thereby recorded. This means that the aberrometric data for the darker second lighting condition are directly available.
  • the aberrometric data for the brighter one Illumination state is preferably determined in that they are cut out from the detected aberrometric measurement data for the darker illumination state in accordance with the pupil shape for this brighter illumination state (cf. method step d2 described above).
  • This embodiment leads to very precise optical parameters since only a direct aberrometric measurement has to be carried out and in the majority of cases no assumptions have to be made.
  • method steps d1) and/or d3) are also possible.
  • the aberrometric data for the brighter lighting condition can be determined as described in method steps d1) and/or d3).
  • the aberrometric measurement data is measured directly for the brighter illumination state and the pupillometric measurement data is measured at least for the darker illumination state. This means that the aberrometric measurement data for the brighter lighting condition are directly available.
  • the aberrometric measurement data for the darker illumination state can be determined as described in method steps d1) and/or d3).
  • the aberrometric measurement data for the darker illumination state are preferably determined according to method step d2).
  • method steps d1) and/or d3) are also possible, but less precise.
  • This last-described embodiment is relevant in the event that, for example Due to the technical framework conditions for the darker lighting condition, only the pupillometric data, but not the aberrometric data, can be recorded.
  • the response behavior of the pupil to a change between illumination states is shown schematically in FIG.
  • the x-axis is not necessarily to be regarded as true to scale.
  • the upper graph shows the brightness over time, while the lower graph shows the pupil diameter associated with exactly the same time axis as response behavior.
  • a darker (e.g. the second) illumination state prevails.
  • the pupil diameter is relatively large.
  • the brightness is suddenly increased to a brighter (e.g. the first) lighting condition, i.e. a switch is made from a darker to a brighter lighting condition.
  • the pupil then narrows, but not instantaneously. Rather, there is a short constriction latency, after which the pupil begins to constrict relatively quickly until, after some time, it is adjusted to the brighter illumination condition.
  • the pupil enlarges (at first relatively quickly, then sooner - leisurely) until it's expanded roughly as it was at the beginning.
  • the pupillary change when switching from a darker illumination state to a brighter one and back follows the following phases: - constriction latency, - fast constriction phase, - slow constriction phase up to maximum constriction, - maximum constriction phase (not necessarily constant), - phase of rapid expansion, - phase of slow expansion up to the maximum.
  • FIG. 3 shows these phases of the pupil change in a diagram at least schematically.
  • the change in the pupil diameter over time as a function of a light stimulus is plotted therein.
  • the diagram starts with a dark lighting state and switches to another, brighter lighting state at time 0.
  • the (or another) darker lighting state is switched back to.
  • the x-axis is not necessarily to be regarded as true to scale.
  • the constriction latency t L shown in FIG. 3 describes the time that the pupil needs to react to the stronger light stimulus before it begins to contract.
  • the constriction latency can last from about 180ms to about 230ms and varies with the intensity of the light stimulus and/or the ambient brightness. Typically, the narrowing latency is shorter the stronger the light stimulus.
  • the pupil narrows over the narrowing time t c from the diameter Do to the diameter D min in two phases, namely the phase of rapid narrowing and the phase of slower narrowing up to maximum narrowing.
  • the duration of these two constriction phases can depend strongly on the absolute and/or relative intensity difference and/or on the absolute light intensity, ie in particular from the initial light intensity and/or the brighter light intensity. The darker the initial light intensity, the slower the respective constrictions occur and the more the maximum constriction deviates from the pupil size in the darker initial illumination state.
  • the phase of maximum constriction follows. During this phase the pupil size may change somewhat as shown in FIG. This allows the pupil to dilate slightly.
  • the extension speeds after switching to the darker lighting condition also depend on the stimulation intensities.
  • the rate of expansion varies with time, being fastest immediately after the loss of the strong light stimulus, i.e. during the rapid expansion phase, and decreasing particularly after reaching about 75% of the target amplitude towards the slow expansion phase. It can be assumed here that the phase of rapid expansion takes place at an expansion speed of around 2.7 mm/s and ends after around 0.6 seconds. The phase of slow expansion lasts much longer. For example, the maximum expansion can only be achieved after up to 20 minutes or even after one to two hours.
  • the graph shown in FIG. 3 ends at the right-hand end of the time axis in a kind of slowly rising plateau.
  • the pupil can already be adjusted to the darker illumination condition; however, the adjustment can also take significantly longer, namely beyond the end of the time axis shown in FIG. 3 .
  • the pupil diameter can possibly even expand slowly again up to the starting value at the left end of the time axis.
  • This phase of slow adjustment which can possibly last several hours, is no longer shown in full in FIG.
  • the target value of the pupil diameter in the fully adjusted state of the pupil can be inferred from the height of the plateau shown on the right-hand edge in FIG.
  • an interior light level of from about 300 lux to about 1 klux is used as the brighter lighting condition.
  • a dark room brightness with a brightness of less than about 5 lux is used as the darker lighting condition.
  • a total narrowing time (including the narrowing latency) of approximately 1 second is assumed, with at least approximately 50% of the maximum narrowing being reached after approximately 0.4 s.
  • the constriction speed reaches its maximum very quickly during the fast constriction phase and transitions to the slower constriction phase after about 50% of the change.
  • the first about 65% to about 75% of the maximum expansion can be achieved about 0.6s after switching to the darker lighting state, where it can be assumed that the maximum expansion speed is about half that of is the maximum constriction speed.
  • the pupil needs about one second to adapt after switching from the darker to the brighter lighting condition, and vice versa from the brighter to the darker lighting condition about three to five seconds, in extreme cases up to 20 minutes.
  • This empirical data and/or assumptions can be used as a model, e.g. to scale the aberrations and/or the pupil size based on the model.
  • This model of the pupil change which can behave as shown in FIG. 3, can be used in different ways to acquire pupillometric measurement data.
  • the dilated pupil is to be measured in a darker illumination state without waiting for the full adaptation time.
  • This can be done, for example, as part of method step b2) introduced above take place, in which the pupillometric measurement data are to be determined for a darker lighting condition, for example, and are carried out, for example, as follows:
  • a percentage of the pupil size reached at the onset of measurement may be known or estimated, e.g. when switching from a brighter lighting condition to a darker lighting condition.
  • a measurement can be taken about 1.0 s after switching to the darker lighting condition. It can then be assumed that a transitional plateau has already been reached, on which the pupil is in the phase of slow dilation. In this measurement, however, you should not wait for the maximum of 20 minutes (or longer) that the pupil might need to expand to its maximum. It can be assumed that at the time of the measurement (i.e. approx. 1.0 s after switching) approximately 66% of the maximum pupil size has been reached. If a pupil size of 3 mm, for example, is measured approx.
  • the pupil size measured during the adjustment can thus be divided by the known or estimated percentage of the pupil size reached when the measurement starts, in order to determine the pupil size at the darker target illumination value.
  • a percentage of the pupil displacement reached when the measurement starts ie the pupil change
  • a percentage of the pupil displacement reached when the measurement starts ie the pupil change
  • the pupil change can be known or estimated. For example, when switching from a brighter illumination state to a darker illumination state, it can be assumed that approximately 75% of the maximum pupil displacement has been reached when the measurement is taken about 1.0 s after switching to the darker illumination state.
  • the expected pupil size in the darker illumination state can then be derived from the pupil displacement.
  • the pupil size in the darker lighting condition can be derived as:
  • the pupil displacement measured during the adaptation can thus be divided by the known or estimated percentage of the pupil displacement achieved when the measurement starts and then the pupil size in the brighter illumination state can be added to determine the pupil size in the darker target illumination value.
  • the model of the pupil change which can behave as shown in FIG. 3, can be used to measure the reduced pupil in a brighter illumination state without waiting for the full adaptation time. This can be done, for example, as part of method step b2), in which the pupillometric measurement data are to be determined for a brighter lighting condition, for example, and are carried out, for example, as follows:
  • a percentage of the pupil size reached at the onset of measurement may be known or estimated, e.g., when switching from a darker lighting condition to a brighter lighting condition.
  • approx. 0.4 s after switching to the brighter lighting status can be measured. It can then be assumed that the pupil has approximately 150% of the minimum pupil size at the time of the measurement. If a pupil size of e.g. 3 mm is measured approx. 0.4 s after switching, the size of the minimally constricted and thus adapted pupil in the brighter lighting condition can be estimated as:
  • the pupil size measured during the adaptation can be known or estimated percentage of the pupil size reached at the onset of measurement to determine the pupil size at the desired brighter illumination level.
  • a percentage of the pupil reduction achieved when the measurement begins ie the pupil change
  • a percentage of the pupil reduction achieved when the measurement begins can be known or estimated. For example, when switching from a darker lighting condition to a brighter lighting condition, it can be assumed that if the measurement is taken about 0.4 s after switching to the brighter lighting condition, about 50% of the maximum pupil reduction has been reached.
  • the expected pupil size in the brighter lighting state can then be derived from the measured pupil reduction. In a numerical example, a pupil size of 6 mm is initially measured in the darker lighting condition and a pupil size of 4 mm 0.4 s after switching. In this case, the pupil is not yet maximally constricted, since the pupil is still in the adaptation phase. From this, the pupil size in the brighter lighting condition can be derived as:
  • the pupil reduction measured during the adaptation can thus be divided by the known or estimated percentage of the pupil displacement achieved when the measurement starts and then subtracted from the pupil size in the darker illumination state in order to determine the pupil size in the brighter target illumination value.
  • the dilated pupil is to be measured in a darker illumination state, specifically as part of method step b3) introduced above.
  • a darker illumination state specifically as part of method step b3) introduced above.
  • the pupil can still be measured within the latency period. This affects the constriction latency phase, for example, when switching from a darker lighting condition to a brighter lighting condition.
  • approx. 150ms after switching to the brighter lighting condition can be measured.
  • the pupil still has its original size, which is why the measured value does not have to be corrected.
  • the dilated pupil is also to be measured in a darker illumination state, specifically as part of method step b4) introduced above). This can also be caused, for example, by the fact that the measurement requires the switching on of lighting, since measurements cannot be taken directly when the lighting is darker.
  • This method step b4), in which the pupillometric measurement data is to be determined for a darker lighting condition, for example, can be carried out as follows, for example:
  • the measurement takes place after switching from the desired darker illumination state for which the pupillometric measurement data are to be determined to the brighter measurement illumination state in which the pupil is actually measured.
  • the measured data is calculated back to the original, brighter lighting condition.
  • a time until the onset of the pupillary reaction and a rate of change, for example the constriction rate can be known or estimated.
  • a measurement can be taken approx. 0.5s after switching from the brighter lighting condition to the darker lighting condition.
  • a constriction latency of about 0.2s and a constriction speed of about 5.5mm/s can be assumed. The maximum constriction has not yet been reached here, the pupil is still adapting.
  • the procedure can be exactly the same as when switching from the darker to the brighter lighting state described above.
  • the pupillometric measurement data for the brighter illumination state can be calculated from the pupillometric measurement data for the darker illumination state and a model of the pupil behavior.
  • the diaphragm 2 also blocks the optical axis of the pupil measuring unit, e.g. the in 1 shown pupil measuring unit 7.
  • the pupillometric measurement data for the eye 1 with an adapted pupil can only be measured directly in the brighter lighting state.
  • the darker illumination state can then be produced and at least 3-5 seconds or longer can be waited until the eye 1 has become accustomed to it.
  • the aperture 2 can then be opened and the brighter lighting condition can be produced.
  • the pupillometric measurement data are measured again, specifically relatively promptly after the switchover, for example approximately 0.4s after the switchover. Then it can be assumed that the pupil has narrowed to about 50% of the maximum constriction amplitude. From the so during the After adjusting the measured pupillometric measurement data, the model can be used to infer the pupillometric measurement data in the darker lighting state in order to determine and/or record this data and, for example, carry out method step b4).
  • the illumination states are preferably set for both eyes in order to avoid the eye to be measured being influenced by the other eye.
  • the pupillometric and/or aberrometric measurement data may only be measured with the observation beam path open or closed (e.g. beam paths 9 and/or 10 shown in FIG. 1) and/or with or without illumination. This means that these measurements can only be made immediately and directly in one of the two lighting conditions and are blocked in the other.
  • An optical element that generates an illumination beam path e.g. a mirror, can block this
  • Additional lighting which is used, for example, to produce the brighter or defined darker lighting condition, can block the measuring beam path.
  • the measurement can be disturbed by scattered light, for example.
  • the measurement cannot be carried out in the actually desired lighting condition (e.g. brighter or darker), e.g. because the subjective refraction takes place in the brighter lighting condition and an aperture of the observation beam path also blocks the measuring beam path, you can proceed as follows, for example:
  • the desired lighting condition ie the lighting condition that is actually to be measured (eg the darker one) is set, eg by closing an aperture and/or reducing an opening of a pinhole aperture, for which the pupillometric and/or aberrometric measurement data are to be determined.
  • the desired lighting condition ie the lighting condition that is actually to be measured (eg the darker one) is set, eg by closing an aperture and/or reducing an opening of a pinhole aperture, for which the pupillometric and/or aberrometric measurement data are to be determined.
  • the lighting condition required for the measurement e.g. the brighter one
  • the measurement lighting condition is produced, e.g. by opening the aperture, since the measurement is not possible with the aperture closed.
  • the measurement of at least the pupillometric data can be carried out before the onset of a measurable pupillary reaction, e.g. still in the constriction latency or dilation latency, e.g. as in method step b3).
  • the measured pupillometric data can be adapted and/or scaled to the desired, original illumination state as described above, e.g. as in accordance with method step b4).
  • the aberrometric measurement data associated with the desired, original illumination state can be determined using the pupillometric measurement data already recorded (cf. method steps d1), d2), and d3) described above).
  • the adaptation of the pupillometric data, in particular the pupil size can be done here and/or according to method step b4) as follows, for example, in the event that the reduced pupil is to be measured in the brighter lighting condition as the desired lighting condition, i.e. too lighting condition actually to be measured, but for measurement dimming (i.e. the darker lighting state) is required: 3B1.
  • measurements are taken after the expansion plateau has been reached (phase of slow expansion), for example also approximately 1.0 s after switching to the darker operating state. Assumptions can be made as to what percentage of the minimum exit pupil is reached in this case. For example, it can be assumed that at this point in time the pupil has already dilated to, for example, approximately 150% of the minimum exit pupil. If a pupil size of 3.00mm is measured at this point in time, the minimum pupil is im brighter operating state to:
  • d(t) describes the diameter and thus the size of the pupil at time t
  • d min the diameter of the minimum pupil in the brighter illumination state
  • Ad the pupil deflection
  • t the time
  • t L the constriction latency
  • t a time constant the parameters of this equation can be at least partially predetermined, ie determined empirically, for example, and/or at least partially adapted to the measurement data.
  • the method described above can be carried out for all viewing distances. However, it is preferably carried out from afar, i.e. at a distance of preferably at least 5m.
  • the aberrometric measurement data are generated for two different conditions, namely for the two different illumination states.
  • the data does not necessarily have to be in terms of distinguished by their brightness. Rather, the measurement conditions can additionally or instead differ based on the viewing distance used in the measurement.
  • a distance measurement is preferably combined with a near measurement.
  • measurements for proximity are taken at 40cm as a typical close-up distance, or from about 20cm to about 30cm for working with handheld devices such as cell phones or tablets.
  • a corresponding room and/or working distance (e.g. 3m) can be used instead of refraction in the distance.
  • the pupil size and/or shape and/or position and/or the addition can be recorded for nearness.
  • a more comprehensive data set is preferably recorded as aberrometric measurement data, i.e. e.g. including an axis, a cylinder and/or a higher-order aberration.
  • the method is carried out for two different levels of brightness for the distance and at least one measurement is also carried out for the near.
  • a subjective refraction for the distance for a brighter first illumination state is performed with the steps:
  • the darker second illumination state can be produced by at least one aperture in the observation beam path
  • the measured pupillometric measurement data is corrected in order to obtain the corrected pupillometric measurement data for the darker second illumination state
  • the aberrometric measurement data for the darker second illumination state are determined from the aberrometric measurement data already recorded for the brighter first illumination state and the pupillometric measurement data; or alternatively: the aberrometric measurement data for the darker second illumination state are measured directly, in which case there may be a disadvantageous device myopia due to the darkening, which is why, if necessary, the aberrometric measurement data can be corrected as described above;
  • Steps 4 and 5 are optional here, but improve the overall quality of the measurement data.
  • a subjective distance refraction for a darker first illumination state is performed with the steps:
  • the measured pupillometric measurement data is corrected in order to obtain the corrected pupillometric measurement data for the brighter second illumination state
  • Illumination state are determined from the already recorded aberrometric measurement data for the darker first illumination state and the pupillometric measurement data; or alternatively: the aberrometric measurement data for the brighter second illumination state are measured directly, in which case there may be a disadvantageous device myopia due to the darkening, which is why a correction of the aberrometric measurement data can be performed as described above;
  • steps 4 and 5 are optional and only partially useful for improving the quality of the measurement data.
  • the illumination state in which the subjective refraction is carried out can deviate from the illumination states in which the pupillometric and/or the aberrometric measurement data are recorded.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Bestimmen objektiver Messdaten zumindest eines Auges (1) eines Benutzers während einer subjektiven Refraktion mit den Schritten werden subjektive Refraktionsdaten des zumindest einen Auges (1 ) erfasst bei einem ersten Beleuchtungszustand. Es werden pupillometrische Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten und einem zweiten Beleuchtungszustand erfasst und/oder ermittelt, welcher vom ersten Beleuchtungszustand verschieden ist. Es werden aberrometrische Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten und dem zweiten Beleuchtungszustand erfasst, oder es werden aberrometrische Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten oder dem zweiten Beleuchtungszustand erfasst und aberrometrische Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) ermittelt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen objektiver Messdaten während einer subjektiven Refraktion
Die Erfindung betrifft ein Verfahren, eine Vorrichtung und ein
Computerprogrammprodukt zum Bestimmen objektiver Messdaten während einer subjektiven Refraktion.
Bei einer subjektiven Refraktion wird der Brechwert derjenigen optischen Korrektion bestimmt, mit der das oder die Augen eines Probanden ein scharfes Bild eines z.B. in der Ferne befindlichen Sehobjekts erzeugt oder erzeugen. Zur Durchführung der subjektiven Refraktion gibt es standardisierte Verfahren. Diese Verfahren werden von einem Refraktion isten wie z.B. einem Optiker oder einem Augenarzt durchgeführt. Dazu werden herkömmlicherweise Messvorrichtungen wie eine Probierbrille, Testgläser und/oder ein Phoropter verwendet. Diese Messvorrichtungen können entweder manuell oder elektrisch vom Refraktionisten bedient werden.
Bei der subjektiven Refraktion ist der subjektive Seheindruck des Probanden entscheidend für die Bestimmung der benötigten optischen Korrektion. Dabei kommuniziert der Proband mit dem Refraktionisten, indem er ihm eine Rückmeldung gibt bezüglich einer ihm gestellten Sehaufgabe.
Zum Erstellen von hoch-optimierten Brillengläsern werden neben den subjektiven Refraktionsdaten zusätzlich objektive Parameter des oder der Augen verwendet. Die objektiven Parameter des Auges müssen dabei unter zumindest zwei verschiedenen Bedingungen gemessen werden.
Aus der DE 10 2011 120 973 A1 ist z.B. ein Verfahren bekannt, wie dazu benötigte objektive Parameter bestimmt werden können. Da sich die Messgeräte zur Messung der subjektiven Refraktionsdaten von denen zur Messung der objektiven Parameter unterscheiden, erfolgt die Messung der objektiven Parameter getrennt von der Messung der subjektiven Refraktionsdaten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Möglichkeit zum Bestimmen optischer Parameter eines Brillenträgers zu ermöglichen, bei der insbesondere gut aufeinander abgestimmte Messdaten erfasst werden können und/oder bei der die Durchführung der Messung vereinfacht ist.
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 objektiver Messdaten zumindest eines Auges eines Benutzers während einer subjektiven Refraktion mit den Schritten: a) Erfassen subjektiver Refraktionsdaten des zumindest einen Auges bei einem ersten Beleuchtungszustand; b) Erfassen und/oder Ermitteln pupillometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei dem ersten und einem zweiten Beleuchtungszustand, welcher vom ersten Beleuchtungszustand verschieden ist; und c) Erfassen aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei dem ersten und dem zweiten Beleuchtungszustand; oder d) Erfassen aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei dem ersten oder dem zweiten Beleuchtungszustand und Ermitteln aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges.
Bei dem Verfahren müssen die einzelnen Verfahrensschritte nicht unbedingt in der voranstehend aufgelisteten Reihenfolge durchgeführt werden. Dies bedeutet, dass die einzelnen Verfahrensschritte entweder in der aufgelisteten Reihenfolge, in einer anderen Reihenfolge und/oder auch zumindest teilweise gleichzeitig erfolgen können. Die Verfahrensschritte c) und d) erfolgen dabei optional zueinander, was bedeutet, dass das Verfahren entweder mit den Verfahrensschritten a), b) und c) durchgeführt wird oder mit den Verfahrensschritten a), b) und d). Mit dem Verfahren können optische Parameter zumindest eines Auges, bevorzugt beider Augen, eines Benutzers erfasst werden. Die optischen Parameter umfassen sowohl die subjektiven Refraktionsdaten als auch zusätzlich dazu objektive Parameter des zumindest einen Auges, welche aus den aberrometrischen Messdaten und/oder den pupillometrischen Messdaten ermittelt werden können. Diese Daten der optischen Parameter können dazu verwendet werden, hochoptimierte und/oder individuelle Brillengläser zu designen, zu entwerfen und/oder herzustellen.
Die subjektiven Refraktionsdaten können mittels einer Refraktionseinheit erfasst und/oder gemessen werden. Während des Verfahrensschritts a) können zum Beispiel mit der Refraktionseinheit Krümmungen von Wellenfronten und gegebenenfalls zusätzlich eine mittlere Propagationsrichtung und/oder Wellenlänge und/oder Intensität und/oder ein Polarisationszustand eines von einem Prüfbild ausgehenden Lichts manipuliert werden. Das so manipulierte Licht kann in das zumindest eine Auge des Benutzers geleitet werden. Dabei kann eine optische Korrektion definiert werden, mit welcher das ins Auge einfaliende Licht manipuliert wird. Die optische Korrektion kann entweder dinglich in den Ausbreitungsweg des Lichts eingebracht werden oder rein virtuell simuliert werden, indem eine entsprechende Wellenfront erzeugt wird.
Beim Erfassen der subjektiven Refraktionsdaten kann zum Beispiel Phoropter als Refraktionseinheit verwendet werden, insbesondere ein automatisierter Phoropter, welcher refraktive und/oder diffraktive Elemente wie zum Beispiel Linsen und/oder Gitter als optische Korrektionen aufweisen kann. Die subjektive Refraktion kann alternativ mittels einer Refraktionsbrille durchgeführt werden. Hierbei können refraktive oder diffraktive Elemente als optische Korrektion adaptiv sein, also zum Beispiel als ein verformbarer Spiegel und/oder als eine verformbare Linse ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Lichtfeldanzeige verwendet werden, um das oder die Prüfbild(er) mit simulierter Wellenfront zu generieren. Die Lichtfeldanzeige kann im Rahmen der Bestimmung der subjektiven Refraktion ein oder mehrere Prüfbilder mit zugehöriger Korrektion gleichzeitig und/oder nacheinander anzeigen. Zudem kann die Lichtfeldanzeige dazu verwendet werden, um zumindest einen oder auch beide der Beleuchtungszustände zu realisieren und/oder zu regeln.
Verfahren zur Durchführung einer subjektiven Refraktion, bei welcher subjektive Refraktionsdaten des Benutzers erfasst werden, sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
Im Verfahrensschritt a) werden die subjektiven Refraktionsdaten bei einem ersten Beleuchtungszustand erfasst. Bei der Durchführung des Verfahrens werden insgesamt zumindest zwei unterschiedliche Beleuchtungszustände eingestellt und verwendet, nämlich der erste Beleuchtungszustand und der zweite
Beleuchtungszustand. Hierbei unterscheidet sich der erste Beleuchtungszustand vom zweiten Beleuchtungszustand hinsichtlich der dabei herrschenden Helligkeit. So kann einer der beiden Beleuchtungszustände als ein heller bzw. hellerer Beleuchtungszustand verwendet werden und der andere Beleuchtungszustand als ein dunkler bzw. dunklerer Beleuchtungszustand. Deswegen ist der erste Beleuchtungszustand entweder heller oder dunkler als der zweite
Beleuchtungszustand.
Hierbei kann der hellere Beleuchtungszustand zum Beispiel eine Helligkeit von etwa 300 Lux bis etwa 1000 Lux aufweisen, was in etwa einer durchschnittlichen Zimmerhelligkeit entspricht. Als dunklerer Zustand kann eine durchschnittliche Helligkeit in einem abgedunkelten Raum verwendet werden, beispielsweise eine Helligkeit von maximal 5 Lux. Für das Erstellen sinnvoller Messdaten sollten sich der erste und der zweite Beleuchtungszustand vorzugsweise um zumindest 50 Lux voneinander unterscheiden, bevorzugt um zumindest 100 Lux, besonders bevorzugt um zumindest 200 Lux. Die subjektive Refraktion wird während des Verfahrensschritts a) im ersten Beleuchtungszustand durchgeführt, der beispielsweise als der hellere Beleuchtungszustand ausgebildet sein kann. Der erste Beleuchtungszustand ist jedenfalls hell genug, damit der Benutzer bei dessen Lichtverhältnissen eine sinnvolle Sehaufgabe im Rahmen der subjektiven Refraktion durchführen kann.
Die subjektive Refraktion und die dabei ermittelten subjektiven Refraktionsdaten betreffen eine Bestimmung von Refraktionsdaten unter Mitwirkung des Benutzers als Probanden. Diese Refraktionsdaten erhalten Information hinsichtlich einer Sphäre, zusätzlich bevorzugt auch hinsichtlich eines Zylinders und/oder einer Achse, einer als akzeptabel empfundenen optischen Korrektion. Die Mitwirkung des Benutzers erfolgt dabei durch eine Rückmeldung zur Qualität des Seheindrucks während einer Sehaufgabe, beispielsweise von vorgegebenen Sehzeichen oder anderen Objekten und/oder Szenen mit vorgeschalteter optischer Korrektion. Die Rückmeldung kann beispielsweise verbal erfolgen
In Verfahrensschritt b) werden die pupillometrischen Messdaten erfasst und/oder ermittelt. Diese können gemessene pupillometrischen Daten enthalten, welche Informationen zur Größe und/oder der Form der Pupille des zumindest einen Auges umfassen. Die Informationen zur Größe und/oder Form der Pupille können mindestens eine Größenangabe enthalten, beispielsweise einen Radius und/oder einen Durchmesser der Pupille, bei einer elliptischen Pupille z.B. eine Länge der Haupt- und/oder Nebenachse. Die Informationen können auch die Gestalt der Pupille in komplexerer Form wiedergeben, beispielsweise einen Pupillenhub, eine Pupillendicke und/oder eine von einer kreisförmigen Linse abweichende Gestalt. Zusätzlich können die pupillometrischen Daten und/oder Messdaten Informationen zur Position der Pupille enthalten, beispielsweise etwa relativ zu einem Hornhautscheitel und/oder zu einer optischen Achse des Auges. Dabei können die pupillometrischen Messdaten insbesondere bei genau dem gleichen ersten Beleuchtungszustand erfasst und/oder ermittelt werden, bei dem auch die subjektive Refraktion in Verfahrensschritt a) durchgeführt wird. Deswegen passen die beim ersten Beleuchtungszustand erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten genau zu den erfassten subjektiven Refraktionsdaten. Weiterhin werden die pupillometrischen Messdaten auch bei genau dem oder den gleichen Beleuchtungszustand oder -zuständen erfasst und/oder ermittelt werden, bei dem in Verfahrensschritt c) oder d) auch die aberrometrischen Messdaten erfasst werden. Deswegen passen die so erfassten bzw. ermittelten Messdaten gut zueinander und können miteinander in Beziehung gesetzt werden.
Die Messung der pupillometrischen Messdaten kann mittels einer Pupillenmesseinheit erfolgen. Diese Pupillenmesseinheit kann beispielsweise als eine Kamera ausgebildet sein, mit der zumindest eine Bildaufnahme der Pupille gemacht werden kann. Alternativ kann als die Pupillenmesseinheit auch ein Shack-Hartmann-Sensor verwendet werden. In einer Ausführungsform kann eine Aberrometriemesseinheit, welche während der Ve rfa h ren ssch ritte c) und/oder d) verwendet wird, zusätzlich als die Pupillenmesseinheit verwendet wird. Hierbei werden von der Aberrometriemesseinheit Größe von Mustern von beleuchteten Punkten erfasst, wobei gegebenenfalls Einflüsse von einer sich zwischen dem Auge und der Aberrometriemesseinheit befindlichen Optik berücksichtigt werden.
Da sich der erste und der zweite Beleuchtungszustand voneinander bezüglich ihrer Helligkeit unterscheiden, unterscheiden sich normalerweise auch die pupillometrischen Messdaten voneinander, die zum ersten und zweiten Beleuchtungszustand gehören.
Allgemein können die Begriffe „erfassen“ und „Erfassen“ von Daten eine direkte Messung dieser Daten betreffen. Die Begriffe „ermitteln“ und „Ermitteln“ von Daten können eine indirekte Berechnung von Daten betreffen, insbesondere eine Berechnung aus zuvor erfassten und/oder gemessenen anderen Daten, welche mit den eigentlich zu ermittelnden Daten in Bezug stehen können. In Verfahrensschritt b) z.B. können die pupillometrischen Daten somit teilweise (oder vollständig) erfasst und direkt gemessen werden, und/oder teilweise (oder vollständig) indirekt berechnet werden, d.h. aus anderen Daten ermittelt werden. Beide Begriffe, also „ermitteln“ und „erfassen“, können ein Speichern, Anzeigen und/oder anderes Bereitstellen der Daten beinhalten. Im Verfahrensschritt c) werden die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges bei dem ersten und dem zweiten Beleuchtungszustand erfasst. Dieser Verfahrensschritt ist eine bevorzugte Ausführungsform, da hierbei die aberrometrischen Messdaten sowohl des ersten als auch des zweiten Beleuchtungszustandes unmittelbar und direkt gemessen und so erfasst werden können. Hierbei ist beachtlich, dass die aberrometrischen Messdaten insbesondere bei genau demselben ersten Beleuchtungszustand erfasst werden, bei welchem auch die subjektive Refraktion in Verfahrensschritt a) durchgeführt wird. Dies ist bei herkömmlichen Geräten nicht ohne weiteres möglich, da herkömmlich die aberrometrischen Messdaten getrennt von der subjektiven Refraktion erfasst werden, also z.B. mit anderen Messgeräten. Dadurch verändern sich normalerweise die Lichtverhältnisse und die aberrometrischen Messdaten liegen nicht bei exakt genau demselben Beleuchtungszustand vor, bei welchem auch die subjektive Refraktion durchgeführt wird. Zum Beispiel verändert das Durchblicken eines Phoropters zum Durchführen einer subjektiven Refraktion den Lichteinfall auf die Augen des Benutzers. Wird der Phoropter entfernt und stattd essen ein Messgerät zum Erfassen der aberrometrischen Messdaten verwendet, so erfolgen die Messungen gerade nicht zum selben ersten Beleuchtungszustand, sondern bei zumindest etwas veränderten Lichtverhältnissen.
Der Verfahrensschritt c) erfolgt jedoch unter Verwendung exakt desselben ersten Beleuchtungszustands, bei dem auch die subjektive Refraktion durchgeführt wird. Dadurch passen die erfassten optischen Daten besonders gut zusammen und können zur Erstellung besonders hochwertiger Brillengläser verwendet werden.
Die aberrometrische Messdaten umfassen dabei gemessene aberrometrische Daten, welche Informationen zur Beschreibung eines Abbildungsfehlers des Auges enthalten. Diese Daten enthalten Informationen, welche zumindest den Term der Ordnung
Defokus bei Darstellung mit Zernike-Koeffizienten entsprechen, bevorzugt auch Daten zum Astigmatismus und/oder Terme höherer Ordnung wie zum Beispiel Koma, Dreiblattfehler und/oder sphärische Aberrationen. Grundsätzlich kann es ausreichend sein, dass die aberrometrischen Messdaten nur Messdaten 2. Ordnung enthalten, also z.B. Daten zum Defokus und/oder zum Astigmatismus.
Die aberrometrischen Messdaten können mittels einer Aberrometriemesseinheit erfasst werden, welche beispielsweise als ein Shack-Hartmann-Sensor ausgebildet sein kann.
Auch wenn die Durchführung des Verfahrensschritts c) eine bevorzugte Ausführungsform darstellt, so ist die Erfassung der aberrometrischen Messdaten sowohl beim ersten und als auch beim zweiten Beleuchtungszustand nicht immer ohne weiteres möglich. Um die Messung bei genau demselben ersten Beleuchtungsstand durchführen zu können, bei dem auch die subjektive Refraktion durchgeführt wird, kann eine spezielle Messvorrichtung verwendet werden. In diese Messvorrichtung kann sowohl die Refraktionseinheit zum Erfassen der subjektiven Refraktionsdaten als auch die Aberrometriemesseinheit zum Erfassen der aberrometrischen Messdaten integriert sein. Um bei einer solchen Messvorrichtung den Beleuchtungszustand hinreichend signifikant ändern zu können, kann eine Manipulation und/oder Ablenkung im Beobachtungsstrahlengang durch die Refraktionseinheit vorgesehen und/oder notwendig sein. Dies kann zum Beispiel mittels einer Manipulationsvorrichtung wie z.B. einer Blende und/oder eines Verschlusses im Beobachtungsstrahlengang durch die Refraktionseinheit realisiert werden. Diese Manipulationsvorrichtung kann als ein Abdunklungsmittel ausgebildet sein und die Erfassung der aberrometrischen Messdaten behindern. So kann die Manipulationsvorrichtung beispielsweise eine Wellenausbreitung zur aberrometrischen Messeinheit behindern und/oder unterbinden. Deswegen ist es in der Praxis nicht ohne weiteres realisierbar, dass die Erfassung der aberrometrischen Messdaten gemäß Verfahrensschritt c) in den beiden Beleuchtungszuständen erfolgen kann.
Deswegen erfolgt die Erfassung der aberrometrischen Messdaten gemäß dem dazu alternativen Verfahrensschritt d) derart, dass die aberrometrischen Messdaten zumindest für einen dieser beiden Beleuchtungszustände unmittelbar erfasst werden. Dabei kann es insbesondere der erste Beleuchtungszustand sein, bei welchem der Beobachtungsstrahlengang offen genug zum Durchführen der subjektiven Refraktion ist, welcher diese unmittelbare Messung der aberrometrischen Messdaten zulässt.
Mit Hilfe der bereits erfassten pupillometrischen Messdaten für die beiden Beleuchtungszustände werden nun die bereiste erfassten aberrometrischen Messdaten (für einen der beiden Beleuchtungszustände) umgerechnet in den anderen der beiden Beleuchtungszustände, also zum Beispiel vom ersten Beleuchtungszustand in den zweiten oder vom zweiten Beleuchtungszustand in den ersten.
Als Ergebnis werden sowohl nach Verfahrensschritt c) als auch nach Verfahrensschritt d) aberrometrische Messdaten für den ersten und den zweiten Beleuchtungszustand bereitgestellt. Bei Verfahrensschritt c) werden hierbei die Messdaten beider Beleuchtungszustände unmittelbar gemessen und so erfasst. Bei Verfahrensschritt d) werden die Messdaten nur für einen der beiden Beleuchtungszustände unmittelbar gemessen und so erfasst, während die des anderen rechnerisch ermittelt werden unter Zuhilfenahme der pupillometrischen Messdaten für die beiden Beleuchtungszustände.
Das Verfahren kann entweder monokular oder bevorzugt binokular durchgeführt werden. Dabei können insbesondere bei der subjektiven Refraktion Sehaufgaben und/oder Sehobjekte in der Ferne verwendet werden, beispielsweise mittels einer in einem geeigneten Abstand angeordneten Anzeige wie z.B. einer Projektionsfläche. Die Verfahrensschritte können alternativ oder zusätzlich für Sehaufgaben und/oder Sehobjekte in der Nähe durchgeführt werden. Solche Sehaufgaben können unter Verwendung von Optotypen, von Seh- und/oder Leseproben auf unterschiedlichen Karten, und/oder eines ansteuerbaren Displays gestellt werden. Ein solches Display kann manuell und/oder automatisch veränderbar ausgebildet sein.
Das Verfahren ermöglicht eine vereinfachte und/oder beschleunigte Erfassen erweiterter optischer Parameter, welche über die Erfassung subjektiver Refraktionsdaten hinausgehen. So werden zusätzlich die aberrometrischen Messdaten und die pupillometrischen Messdaten als objektive Parameter erfasst. Diese objektiven Messdaten werden zusätzlich zu den subjektiven Refraktionsdaten für wenigstens zwei unterschiedliche Helligkeitsbedingungen erfasst, bevorzugt ohne dass der Benutzer zwischen unterschiedlichen Messgeräten wechseln muss, und ohne dass eine Änderung der Helligkeitsbedingungen im Messraumes erfolgt.
Gemäß diesem Verfahren werden die aberrometrischen und die pupillometrischen Messdaten für die beiden verschiedenen Beleuchtungszustände erfasst, und zwar vor und/oder während und/oder nach der subjektiven Refraktion. Hierbei findet die subjektive Refraktion bei genau einem der beiden verwendeten Beleuchtungszustände statt, insbesondere bei dem helleren Beleuchtungszustand. Beim helleren der beiden Beleuchtungszustände ist die mittlere Beleuchtungsdichte in der Eintrittspupille des zumindest einen Auges des Benutzers höher als im dunkleren Beleuchtungszustand.
Eine Erfassung der aberrometrischen Messdaten vor der subjektiven Refraktion ermöglichen es, die erfassten aberrometrischen Messdaten als einen zielführenden Startpunkt für die subjektive Refraktion zu verwenden.
Weiterhin kann mittels der aberrometrischen Messdaten eine Plausibilitätsprüfung der subjektiven Refraktion erfolgen, genauso wie eine Plausibilitätsprüfung der aberrometrischen und pupillometrischen Messdaten der beiden Beleuchtungszustände gegeneinander. Die Erfassung der aberrometrischen Messdaten kann während der subjektiven Refraktion stattfinden, wobei die Verfahrensschritte c) und/oder d) gleichzeitig oder zumindest teilweise überlappend mit dem Verfahrensschritt a) durchgeführt werden. Gleiches gilt für den Verfahrensschritt b), welcher auch gleichzeitig oder zumindest teilweise überlappend mit dem Verfahrensschritt a) durchgeführt werden kann.
Bei dem Verfahren kann eine erste aberrometrische Messung vor und eine zweite aberrometrische Messung während der subjektiven Refraktion stattfinden. Hierbei kann die vorab durchgeführte aberrometrische Messung als Startpunkt der subjektiven Refraktion dienen, und die zweite aberrometrische Messung zur Plausibilitätsprüfung der subjektiven Refraktion.
Eine aberrometrische Messung nach der subjektiven Refraktion kann unter Vorhalten der bei der subjektiven Refraktion ermittelten Refraktionswerte als optische Korrektion durchgeführt werden. So kann die bei der subjektiven Refraktion ermittelte optische Korrektion überprüft werden.
Während der subjektiven Refraktion können zusätzliche und/oder weitere objektive Messungen durchgeführt werden, um das Ergebnis der subjektiven Refraktion abzusichern. So können monokulare und/oder binokulare optometrische Parameter ermittelt werden und/oder eine monokulare und/oder binokulare Sensitivität. Unter der Sensitivität eines Auges wird die Abhängigkeit des Visus dieses Auges von einer Fehlrefraktion verstanden. Die Fehlrefraktion ist hierbei eine Abweichung von einer für das und die Augen eigentlich idealen Refraktion. Mit anderen Worten beschreibt die Sensitivität, wie stark sich der Visus verändert, wenn sich eine vor das Auge vorgeschaltete optische Korrektion ändert.
Die objektiv ermittelten Messdaten, also die aberrometrischen Messdaten und/oder die pupillometrischen Messdaten, können zur Berechnung einer optimierten Refraktion verwendet werden. So können insgesamt universelle Refraktionsdaten erzeugt werden, welche aufgrund des Zusammenpassens der Beleuchtungszustände zu einer hohen Genauigkeit aufeinander abgestimmt sind.
Gemäß einer Ausführungsform wird das Verfahren mittels einer einzigen Messvorrichtung durchgeführt, in welche eine Refraktionseinheit zum Erfassen der subjektiven Refraktionsdaten, eine Pupillenmesseinheit zum Erfassen der pupillometrischen Messdaten und eine Aberrometriemesseinheit zum Erfassen der aberrometrischen Messdaten integriert sind. Als Refraktionseinheit kann ein Phoropter und/oder eine Refraktionsbrille verwendet werden. Als Aberrometriemesseinheit kann ein Wellenfrontsensor wie zum Beispiel ein Shack-Hartmann-Sensor verwendet werden. Als Pupillenmesseinheit kann z.B. eine Kamera, die Aberrometriemesseinheit und/oderein separater Wellenfrontsensor verwendet werden. Alle diese Einheiten sind in die Messvorrichtung integriert, so dass das Verfahren mittels derselben Messvorrichtung bei exakt übereinstimmenden Beleuchtungszuständen durchgeführt werden kann. Dies verbessert die erhaltenen Messdaten und die daraus abgeleiteten optischen Parameter erheblich, da hierbei die objektiven Messdaten genau auf die subjektiven Refraktionsdaten abgestimmt sind. Vorteilhafterweise ist es dadurch auch möglich, subjektive Refraktionsdaten, aberrometrische und/oder pupillometrische Daten für wenigstens zwei Helligkeitsbedingungen zu erfassen, ohne dass ein Wechsel des Probanden zu einem anderen Gerät oder eine Änderung der Helligkeit des Raumes notwendig wird. Weiter bevorzugt können die, insbesondere alle, Messungen durchgeführt werden, ohne die Position und/oder Lage des Kopfes des Probandes verändern zu müssen und/oder zu verändern, wodurch vorteilhafterweise die Messungen schneller, genauer und/oder für den Probanden angenehmer erfolgen können. Die Messvorrichtung kann weiterhin eine Steuereinheit aufweisen, z.B. mit einem Prozessor. Die Steuereinheit kann in die Messvorrichtung integriert sein oder lediglich Messvorrichtung verbunden sein. Die Steuereinheit kann zum Auswerten und/oder Umrechnen und/oder Verarbeiten der ermittelten Messdaten konfiguriert sein und/oder verwendet werden. So kann die Steuereinheit zur Bildauswertung z.B. von der Pupillenmesseinheit aufgenommener Bilddaten konfiguriert sein. Die Steuereinheit kann in Verfahrensschritt b) zur Ermittlung der aberrometrischen Messdaten für den anderen Beleuchtungszustand konfiguriert sein. Die Steuereinheit kann allgemein zur Erfassung, Auswertung, Umrechnung und/oder Aufarbeitung der in den Verfahrensschritten a), b), c) und/oder d) gemessenen Daten beitragen und/oder konfiguriert sein.
In einer dazu alternativen Ausführungsform wird die Helligkeit des ersten oder zweiten Beleuchtungszustands beim Durchführen der subjektiven Refraktion gemessen. Genau diese Helligkeit wird beim Erfassen der pupillometrischen und/oder der aberrometrischen Messdaten eingestellt und/oder geregelt. Somit wird sichergestellt, dass die subjektive Refraktion und die Erfassung der pupillometrischen und/oder aberrometrischen Messdaten beim selben Beleuchtungszustand erfolgt.
In einerweiteren dazu alternativen Ausführungsform wird die Helligkeit des ersten oder - zweiten Beleuchtungszustands beim Erfassen der pupillometrischen und/oder der aberrometrischen Messdaten gemessen. Genau diese Helligkeit wird beim Durchführen der subjektiven Refraktion eingestellt und/oder geregelt. Auch hierdurch kann sichergestellt werden, dass die subjektive Refraktion und die Erfassung der pupillometrischen und/oder aberrometrischen Messdaten beim selben Beleuchtungszustand erfolgt.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt ein Wechseln zwischen den Beleuchtungszuständen ohne Veränderung des Umgebungslichtverhältnisses. Zum Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungszuständen muss somit nicht das Umgebungslicht im Messraum verändert werden, sondern der Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen kann vom Messgerät bewirkt werden. Hierbei betreffen die Beleuchtungszustände insbesondere das auf das oder die Augen des Benutzers treffende Licht. Bei Durchführung des Verfahrens kann der Benutzer beispielsweise durch einen Beobachtungsstrahlengang einer Refraktionseinheit zur Durchführung der subjektiven Refraktion blicken. Ein Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen kann hierbei mittels einer Manipulation des durch den Beobachtungsstrahlengang fallenden Lichts bewirkt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen bewirkt durch ein Verändern einer Helligkeit einer Anzeigeeinheit. Zusätzlich oder alternativ dazu wird die subjektive Refraktion entlang eines Beobachtungsstrahlengangs durchgeführt. Dabei wird ein Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen bewirkt durch eine Manipulation dieses Beobachtungsstrahlengangs, wobei die Manipulation insbesondere bewirkt wird durch: - ein Verändern einer Blende, und/oder - ein Betätigen einer Lichtquelle, und/oder - ein Betätigen einer Strahlengangunterbrechung; und/oder - ein Betätigen eines Filters.
Der Beobachtungsstrahlengang kann durch eine Refraktionseinheit verlaufen, welche zur subjektiven Refraktion verwendet wird. Die Manipulation kann mittels zumindest einer Manipulationsvorrichtung durchgeführt werden, welches z.B. als die Blende, die Lichtquelle, die Strahlengangunterbrechung, und/oder das Filter ausgebildet sein kann. So kann der dunklere Beleuchtungszustand zum Beispiel durch einen Verschluss des Beobachtungsstrahlengangs durch die Refraktionseinheit erreicht werden. Dabei kann die Refraktionseinheit mit geschlossenem Beobachtungsstrahlengang das zumindest eine Auge ausreichend abdunkeln. Die Blende kann als eine blockierende Blende, als eine opake Blende, als eine Lochblende (zum Beispiel mit veränderlicher Öffnung) und/oder als ein Filter ausgebildet sein.
Um z.B. die Beleuchtungshelligkeit im so abgedunkelten dunkleren Beleuchtungszustand genau einstellen zu können, kann die Lichtquelle verwendet werden. Die Lichtquelle kann zum Beispiel als eine LED und/oder als eine Glühbirne ausgebildet sein, die das Auge beleuchtet und/oder kontrolliert zugeschaltet werden kann. Dabei kann die Lichtquelle einen nicht-blockierten Teil des Beobachtungsstrahlengangs benutzen. Dies kann zum Beispiel durch Nutzung der Lichtquelle als Verschluss des Beobachtungsstrahlengangs realisiert werden, und/oder durch ein Einspiegeln des Lichts der Lichtquelle durch einen (z.B. halb-)durchlässigen Spiegel augenseitig vor dem Verschluss, und/oder durch eine an einem Gehäuse der Refraktionseinheit montierte Lichtquelle, welche zum Beispiel schräg in das zumindest eine Auge leuchten kann.
Dabei kann auch die subjektive Refraktion in Verfahrensschritt a) im dunkleren Beleuchtungszustand durchgeführt werden. Dann kann mittels der zugeschalteten Lichtquelle der hellere Beleuchtungszustand hergestellt werden.
Die Manipulation des Beobachtungsstrahlengangs durch die Refraktionseinheit stellt eine besonders effiziente Möglichkeit bereit, die unterschiedlichen Beleuchtungszustände zu realisieren.
Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen bewirkt werden durch ein Verändern einer Helligkeit der Anzeigeeinheit. Die Anzeigeeinheit kann hierbei die Anzeigeeinheit sein, auf welcher dem Benutzer im Rahmen der subjektiven Refraktion Sehaufgaben angezeigt werden. Da der Benutzer die Anzeigeeinheit ohnehin ansieht, verändert die Heiligkeit der Anzeigeeinheit somit auf eine einfache Art und Weise auch die Helligkeit des Beleuchtungszustands des zumindest einen Auges. Die Anzeigeeinheit kann hierbei als ein Display ausgebildet sein und/oder als eine entsprechend stark beleuchtete Anzeigetafel.
Gemäß einer Ausführungsform werden im Verfahrensschritt d) die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände ermittelt durch: d1) ein Darstellen der bereits erfassten aberrometrischen Messdaten bei dem ersten oder zweiten Beleuchtungszustand in einem Koeffizientensatz, insbesondere in Zernike-Koeffizienten, und ein Skalieren dieses Koeffizientensatzes mittels der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten auf den anderen der beiden Beleuchtungszustände, und/oder d2) ein Ausschneiden von aberrometrischen Daten einer Pupillenform gemäß den für den anderen Beleuchtungszustand erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten aus den erfassten aberrometrischen Messdaten einer Pupillenform gemäß den erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten, die zu dem Beleuchtungszustand gehören, zu dem auch die aberrometrischen Messdaten bereits erfasst wurden, und/oder d3) ein Extrapolieren der bereits erfassten aberrometrischen Messdaten bei dem ersten oder zweiten Beleuchtungszustand auf die Pupillenform gemäß den erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten bei dem anderen Beleuchtungszustand.
Bei dieser Ausführungsform wird somit nicht Verfahrensschritt c) durchgeführt, sondern der Verfahrensschritt d) in zumindest einer der Varianten d1), d2), und/oder d3). Dabei werden bei einem der beiden Beleuchtungszustände, sozusagen als einem Messbeleuchtungszustand , die aberrometrischen Messdaten Daten unmittelbar gemessen und so erfasst. Bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände, sozusagen dem Zielbeleuchtungszustand, kann eine unmittelbare Messung der aberrometrischen Messdaten zumindest behindert sein, beispielsweise durch eine Blockade oder Einschränkung im Beobachtungsstrahlengang. Zur Erfassung der aberrometrischen Messdaten ist es nicht notwendig, wie in Verfahrensschritt c) für beide Beleuchtungszustände die aberrometrischen Messdaten direkt zu messen. Vielmehr können die aberrometrischen Messdaten, die bei dem Messbeleuchtungszustand direkt gemessen worden sind, mit Hilfe der pupillometrischen Messdaten in die aberrometrischen Messdaten des Zielbeleuchtungszustands umgerechnet und/oder überführt und so ermittelt werden. Allgemein können im Verfahrensschritt d) die aberrometrischen Messdaten des Zielbeleuchtungszustands, der noch nicht erfasst worden ist, aus den aberrometrischen Messdaten des Messbeleuchtungszustands, welche unmittelbar gemessen worden sind, abgeleitet und/oder berechnet werden. Hierbei ist der Messbeleuchtungszustand entweder der erste Beleuchtungszustand oder der zweite Beleuchtungszustand. Entsprechend ist der Zielbeleuchtungszustand genau der andere dieser beiden Zustände, also entweder der zweite Beleuchtungszustand und der erste Beleuchtungszustand.
Gemäß Verfahrensschritt d1) werden die bereits bei dem Messbeleuchtungszustand erfassten aberrometrischen Messdaten in einem Koeffizientensatz dargestellt. Dazu können beispielsweise Zernike-Koeffizienten verwendet werden. Diese Koeffizienten des Koeffizientensatzes, also z.B. die Zernike-Koeffizienten , werden mittels der erfassten pupillometrischen Messdaten auf den anderen Beleuchtungszustand, also den Zielbeleuchtungszustand, skaliert, für welchen noch keine aberrometrischen Messdaten vorliegen. Dabei können z.B. die Zernike- Koeffizienten des Zielbeleuchtungszustand mit Pupillenradius ro wie folgt aus den Zernike-Koeffizienten des Messbeleuchtungszustands mit Pupillenradius Ro berechnet werden:
Hierbei ist λ = r0/R0 das Verhältnis der beiden Pupillenradien und der Zernike-Koeffizient der radialen Ordnung n und der azimutalen Ordnung m beim Pupillenradius r. Diese Umrechnung basiert auf der Annahme, dass die Wellenfront auch für den größeren der beiden Radien (beispielsweise R0) hinreichend gut durch Zernike-Koeffizienten dargestellt werden kann. Aus praktischen Gründen bevorzugt sind hierbei Wellenfronten, deren Zernike-Darstellung schon bei einer geringen Ordnung (z.B. 4 oder 6) gut genug die Wellenfront wiedergibt. Das ist dann der Fall, wenn keine zu hohen Gradienten in der Wellenfront enthalten sind, die normalerweise nur durch sehr hohe Ordnungen gut darstellbar sind.
Neben der Änderung des Pupillenradius kann hierbei zusätzlich oder alternativ die Änderung der Pupillenmitte und/oder eine Rotation des Auges und damit auch der Wellenfront berücksichtigt werden. Weiterhin können hierbei auch die aberrometrischen Messdaten verformter Pupillen, insbesondere elliptischer Pupillen, ineinander umgerechnet werden.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann gemäß Verfahrensschritt d2) eine Umrechnung erfolgen anhand eines Ausschneidens der aberrometrischen Daten für eine kleinere Pupillenform aus den aberrometrischen Messdaten für eine größere Pupillenform. Dies kann insbesondere dann erfolgen, wenn beim Messbeleuchtungszustand die Pupille größer ist als beim Zielbeleuchtungszustand, also demjenigen Beleuchtungszustand, für den die aberrometrischen Messdaten erst noch abgeleitet werden müssen. Zur Bestimmung der aberrometrischen Daten einer kleineren Pupille, also zum Beispiel im helleren Beleuchtungszustand , aus den aberrometrischen Messdaten der größeren Pupille, also zum Beispiel beim dunkleren Beleuchtungszustand, können die Messpunkte, zum Beispiel die Messpunkte des Shack-Hartmann-Sensors, und/oder abgeleitete Größen wie Steigung, Pfeilhöhe und/oder Krümmung der Wellenfront aus den aberrometrischen Messdaten mit der größeren Pupille herausgeschnitten werden. Hierbei liegen die aberrometrischen Messdaten des Zielbeleuchtungszustands innerhalb der aberrometrischen Messdaten des Messbeleuchtungszustands. Die gewünschten aberrometrischen Messdaten des Zielbeleuchtungszustands können dann als Messpunkte (zum Beispiel des Shack-Hartmann-Sensors) und/oder abgeleitete Größen wie Steigung, Pfeilhöhe und/oder Krümmung der Wellenfront der kleineren Pupille im helleren Beleuchtungszustand verwendet werden. Dieses Verfahren gemäß Verfahrensschritt d2) kann genau dann bevorzugt sein, wenn die Pupille im Zielbeleuchtungszustand kleiner ist als die Pupille im Messbeleuchtungszustand. Dies ist deswegen vorteilhaft, da hier die tatsächliche Wellenfront der kleineren Pupille rekonstruiert wird und keine Annahmen bezüglich eines Verhaltens gemacht werden müssen.
Gemäß Verfahrensschritt d3) werden die bereits erfassten aberrometrischen Messdaten des Messbeleuchtungszustands extrapoliert auf die Pupillenform gemäß den erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten beim Zielbeleuchtungszustand. Um von den aberrometrischen Messdaten einer Pupille im Messbeleuchtungszustand auf die aberrometrischen Daten der anderen Pupille im Zielbeleuchtungszustand zu schließen, können Modelle eines Verhaltens der Aberrationen zugrunde gelegt werden, die über eine reine Skalierung hinausgehen, wie sie in Verfahrensschritt d1) verwendet wird. So kann davon ausgegangen werden, dass die sphärische Aberration mit dem Radius der Pupille zunimmt. Diese Annahme kann im Rahmen eines Modells entweder von der Natur abgeleitet sein, zum Beispiel aus Modellen des Aufbaus des Auges und seiner Komponenten, oder empirisch erstellt worden sein, zum Beispiel aus Messungen an Augen. Dieses Extrapolieren kann genauere Ergebnisse liefern als ein bloßes Skalieren der Zernike-Koeffizienten gemäß Verfahrensschritt d1). Dadurch werden auch die ermittelten aberrometrischen Messdaten beim Zielbeleuchtungszustand genauer. Gemäß einer Ausführungsform werden in Verfahrensschritt b) b1) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) in zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände direkt gemessen mittels einer während dieses Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der an diesen Beleuchtungszustand vollständig adaptierten Pupille des zumindest einen Auges (1); und/oder b2) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände indirekt ermittelt mittels einer während dieses Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der sich gerade an diesen Beleuchtungszustand adaptierenden Pupille des zumindest einen Auges (1), und zwar nach einem Umschalten von einem anderen Beleuchtungszustand in diesen Beleuchtungszustand und bevor sich die Pupille vollständig an diesen Beleuchtungszustand adaptiert hat und mittels eines Umrechnens dieser während des Adaptierens gemessenen pupillometrischen Messdaten auf einen adaptierten Zielzustand der Pupille in diesem Beleuchtungszustand.
Gemäß einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform werden in Verfahrensschritt b) b3) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) in zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände direkt gemessen mittels einer während eines anderen Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der noch vollständig an diesen einen der beiden Beleuchtungszustände adaptierten Pupille des zumindest einen Auges (1) und zwar unmittelbar nach einem Umschalten von diesem Beleuchtungszustand in den anderen Beleuchtungszustand und bevor die Pupille mit dem Adaptieren an den anderen Beleuchtungszustand beginnt; und/oder b4) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände indirekt ermittelt mittels einer während eines anderen Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der sich gerade an diesen anderen Beleuchtungszustand adaptierenden Pupille des zumindest einen Auges (1), und zwar - nach einem Umschalten von dem Beleuchtungszustand, für welchen die pupillometrischen Messdaten ermittelt werden sollen, in den anderen Beleuchtungszustand und - während sich die Pupille noch an diesen anderen Beleuchtungszustand adaptiert und - mittels eines Umrechnens dieser während des Adaptierens gemessenen pupillometrischen Messdaten auf einen adaptierten Ausgangszustand der Pupille in diesem ursprünglichen Beleuchtungszustand.
Hierbei zeigen die voranstehend aufgeführten Verfahrensschritte b1), b2), b3) und b4) jeweils Ausführungsformen auf, wie in Verfahrensschritt b) die pupillometrischen Messdaten für die beiden Beleuchtungszustände ermittelt werden können. Dabei können diese Verfahrensschritte b1), b2), b3) und b4) beliebig miteinander kombiniert werden. So können z.B. die pupillometrischen Messdaten für einen der beiden Beleuchtungszustände gemäß Verfahrensschritt b1) gemessen werden und für den anderen Beleuchtungszustand gemäß einem der Verfahrensschritte b2), b3) oder b4). Genauso können die pupillometrischen Messdaten für die beiden Beleuchtungszustände mittels desselben Verfahrens ermittelt werden, also z.B. beide mittels des Verfahrensschritts b1).
Im einfachsten Fall können die pupillometrischen Messdaten unmittelbar gemessen werden bei vollständig adaptierter Pupille für zumindest einen der beiden Beleuchtungszustände, insbesondere sowohl im ersten als auch im zweiten Beleuchtungszustand. Dies erfolgt gemäß Verfahrensschritt b1) und kann eine bevorzugte, besonders einfache und/oder genaue Ausführungsform darstellen. Genauso wie bei der Erfassung der aberrometrischen Messdaten kann jedoch eine unmittelbare Messung der pupillometrischen Messdaten in zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände aufgrund der Geometrie der verwendeten Messvorrichtung und/oder aufgrund langer Adaptionszeiten erschwert sein. Deswegen kann der Fall auftreten, dass die vollständig adaptierte Pupille nicht für alle beiden Beleuchtungszustände in Ruhe und direkt vermessen werden kann, Dabei kann eine unmittelbare Messung der adaptierten Pupille z.B. nur für einen der Beleuchtungszustände erfolgen, insbesondere während des ersten Beleuchtungszustands, während dessen auch die subjektive Refraktion erfolgt.
Die pupillometrischen Messdaten für zumindest einen der beiden Beleuchtungszustände, also für den gewünschten Beleuchtungszustand, können und/oder sollen gegebenenfalls nicht unmittelbar und/oder nicht unbedingt bei adaptierter bzw. vollständig adaptierter Pupille vermessen werden. Diese pupillometrischen Messdaten können jedoch trotzdem sinnvoll erfasst und/oder ermittelt werden, und zwar gemäß zumindest einem der Verfahrensschritte b2), b3) oder b4).
Beim Wechsel zwischen unterschiedlichen Beleuchtungszuständen ist darauf zu achten, die subjektive Refraktion und/oder die anderen Messungen normalerweise erst dann durchführen, wenn sich die Pupille auf die jeweilige Lichtbedingung eingestellt hat, d.h. wenn die Pupille adaptiert ist.
Die pupillometrischen Messdaten des gewünschten Beleuchtungszustands können jedoch auch an noch nicht adaptierter Pupille vermessen werden, also entweder an einer noch vollständig dejustierten Pupille, wie in Verfahrensschritt b3), oder an einer sich gerade adaptierenden Pupille, wie in einem der Verfahrensschritte b2) oder b4).
Die Verfahrensschritte b1) und b3) haben z.B. gemeinsam, dass die pupillometrischen Messdaten direkt gemessen werden. Gemäß Verfahrensschritt b1) wird allerdings auch in genau dem Beleuchtungszustand gemessen, für welchen auch die pupillometrischen Messdaten erfasst werden, während gemäß Verfahrensschritt b3) in einem davon verschiedenen Beleuchtungszustand gemessen wird.
Die Verfahrensschritte b2) und b4) haben z.B. gemeinsam, dass die pupillometrischen Messdaten nicht direkt gemessen werden, sondern indirekt ermittelt werden, während sich die zu vermessende Pupille in einem Adaptionsprozess befindet. Dazu kann ein Modell für die Pupillenadaption verwendet werden. In Verfahrensschritt b2) wird die Pupillenadaption mittels des Modells progressiv in Zukunft gerechnet, während in Verfahrensschritt b4) die Pupillenadaption mittels des Modells zurück auf einen ursprünglichen Zustand gerechnet wird.
Die Verfahrensschritte b1) und b2) haben z.B. gemeinsam, dass die pupillometrischen Messdaten genau in dem Beleuchtungszustand gemessen werden, für welchen sie auch ermittelt bzw. erfasst werden sollen. Dabei werden sie in Verfahrensschritt b1) direkt vermessen, in Verfahrensschritt b2) mittels eines Modells für die Pupillenadaption progressiv in Zukunft gerechnet.
Die Ve rfa h ren ssch ritte b3) und b4) haben z.B. gemeinsam, dass die pupillometrischen Messdaten in einem anderen Beleuchtungszustand gemessen werden als dem gewünschten Beleuchtungszustand, für welchen sie eigentlich ermittelt bzw. erfasst werden sollen. Die Messung erfolgt dabei bei den Verfahrensschritten b3) und b4) kurz nach einem Umschalten von dem gewünschten Beleuchtungszustand in einen davon abweichenden, anderen Beleuchtungszustand. Dabei können die pupillometrischen Messdaten in Verfahrensschritt b3) direkt vermessen werden, in Verfahrensschritt b4) werden sie mittels eines Modells für die Pupillenadaption zurück auf einen ursprünglichen Zustand gerechnet.
Gemäß Verfahrensschritt b3) wird die Pupille erst an den Beleuchtungszustand adaptiert, für welchen die pupillometrischen Messdaten ermittelt werden sollen und in welchem sie z.B. nicht in adaptierter Form direkt vermessen werden kann. Dann erfolgt ein Umschalten aus diesem Beleuchtungszustand heraus, in einen anderen Beleuchtungszustand. In diesem anderen Beleuchtungszustand kann die Pupille unmittelbar vermessen werden, weswegen dieser andere Beleuchtungszustand auch Messbeleuchtungszustand genannt werden kann. Die Vermessung und Erfassung der pupillometrischen Messdaten erfolgt nun unmittelbar nach dem Umschalten aus dem Beleuchtungszustand heraus, für den die Pupille eigentlich vermessen werden soll. Die Messung erfolgt so zeitnah nach dem Umschalten, dass die Pupille noch nicht angefangen hat, sich an den neuen Beleuchtungszustand (d.h. den Messbeleuchtungszustand) zu adaptieren. Dies ist möglich, weil die Pupille nicht immer sofort nach einem Wechsel des Beleuchtungszustands mit dem Adaptieren beginnt. Das Auge folgt nämlich zumindest einer Verengungslatenz, ggf. auch einer Erweiterungslatenz. Somit kann z.B. das an den helleren Beleuchtungszustand adaptierte Auge vermessen werden kurz nach dem Umschalten auf den dunkleren Beleuchtungszustand, in welchem das Auge noch dejustiert ist, und bevor das Auge mit der Adaption beginnt. Genauso kann z.B. das an den dunkleren Beleuchtungszustand adaptierte Auge vermessen werden kurz nach dem Umschalten auf den helleren Beleuchtungszustand, in welchem das Auge noch dejustiert ist, und bevor das Auge mit der Adaption beginnt.
Diese Latenzzeiten können einige Hundert Millisekunden lang sein für den Übergang von einem hellen Beleuchtungszustand in einen dunkleren, beispielsweise von etwa 100 Millisekunden bis etwa 300 Millisekunden, genauer von etwa 180 Millisekunden bis etwa 230 Millisekunden. Deswegen können die pupillometrischen Messdaten für den gewünschten Beleuchtungszustand innerhalb dieser Latenzzeit nach dem Umschalten direkt gemessen werden, also z.B. innerhalb der ersten etwa 200 Millisekunden nach dem Umschalten aus dem gewünschten Beleuchtungszustand heraus. Die Pupille ist dabei hinsichtlich des Messbeleuchtungszustands dejustiert, da sie noch immer die Form aufweist, mit der sie an den gewünschten Beleuchtungszustand adaptiert ist. Dadurch wird gemäß dem Verfahrensschritt b3) eine mögliche Variante zur Ermittlung der pupillometrischen Messdaten des gewünschten Beleuchtungszustands bereitgestellt.
Dieses sehr schnelle Erfassen der pupillometrischen Messdaten gemäß Verfahrensschritt b3) ist technisch nicht immer realisierbar. Deswegen können die pupillometrischen Messdaten des Zielbeleuchtungszustands auch z.B. gemäß Verfahrensschritt b4) ermittelt werden.
Gemäß Verfahrensschritt b4) erfolgt eine Messung der pupillometrischen Messdaten für den gewünschten Beleuchtungszustand ebenfalls relativ zeitnah nach einem Umschalten von dem gewünschten Beleuchtungszustand in einem davon abweichenden anderen Beleuchtungszustand, zum Beispiel in den Messbeleuchtungszustand. Hierbei wird allerdings nicht mehr die vollständig dejustierte Pupille vermessen, welche noch an den vergangenen Beleuchtungszustand adaptiert ist, sondern die sich gerade adaptierende Pupille. Mit Hilfe eines Modells, zusätzlichen Annahmen und einer Messung des Zeitraums vom Umschalten zwischen den Beleuchtungszuständen zum Messzeitpunkt kann geschlossen werden auf die pupillometrischen Messdaten im ursprünglichen, gewünschten Beleuchtungszustand. Dies ist unter Bezugnahme auf Fig. 2 nachfolgend näher beschrieben. Im Verfahrensschritt b4) erfolgt somit eine Zurückberechnung der pupillometrischen Messdaten zurück in den ursprünglichen Zustand der Pupille im ursprünglich eingestellten Beleuchtungszustand.
Gemäß Verfahrensschritt b2) werden die pupillometrischen Messdaten in genau dem Beleuchtungszustand gemessen, für den sie auch ermittelt werden sollen. Dabei erfolgt die Messung, bevor sich die Pupille vollständig an diesen Beleuchtungszustand adjustiert und/oder adaptiert hat.
Im Rahmen der Erfindung können die Begriffe adaptieren und adjustieren als gleichbedeutend verwendet werden.
So wird im Verfahrensschritt b2) aus einem anderen Beleuchtungszustand in den Beleuchtungszustand umgeschaltet, in welchem die Pupille direkt vermessen wird. Da ein Adaptieren insbesondere an einen dunkleren Beleuchtungszustand allerdings relativ lange dauern kann, z.B. etwa 20 Minuten, in manchen Fällen sogar ein bis zwei Stunden (vgl. auch nachfolgend beschriebene Fig. 3), erfolgt die Vermessung deutlich vor der vollständigen Adaption und die pupillometrischen Messdaten werden auf den vollständig adaptierten Zielzustand der Pupille im gewünschten Beleuchtungszustand hochgerechnet.
In diesem Verfahrensschritt b2) wird die Pupille vermessen, während sie noch ihre Form verändert. Die sich gerade verändernde Form wird vermessen und es werden Hochrechnungen auf die vollständig adaptierte Form der Pupille im gewünschten Beleuchtungszustand gemacht. Diese Hochrechnungen können auf Basis eines Modells der Pupillenbewegung gemacht werden.
Bei diesen Ausführungsbeispielen können die pupillometrischen Messdaten entweder mit sehr hoher Genauigkeit erfasst bzw. ermittelt werden, zum Beispiel mittels den Verfahrensschritten b1) und/oder b3), oder aber mit einer hinreichenden Genauigkeit trotz technischen Hindernissen bei der Erfassung bzw. Ermittlung gemäß Verfahrensschritt b2) und/oder b4.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform wird in Schritt b3) die Messung der pupillometrischen Messdaten bei der dejustierten Pupille innerhalb von höchstens etwa 230 Millisekunden nach dem Umschalten auf den dunkleren der beiden Beleuchtungszustände durchgeführt. Die Messung erfolgt somit höchstens etwa 230 Millisekunden nach dem Umschalten aus dem helleren Zielbeleuchtungszustand heraus, bevorzugt höchstens etwa 180 Millisekunden nach dem Umschalten aus dem helleren Zielbeleuchtungszustand heraus, besonders bevorzugt bereits nach maximal etwa 150 Millisekunden. Da sich Augen normalerweise mit einer Latenz von etwa 180 Millisekunden bis etwa 230 Millisekunden nach dem Obergang in den dunkleren Messzustand bei üblichen Beleuchtungszuständen beginnen zu adjustieren, sind diese Vorgehensweisen besonders gut geeignet dafür, zuverlässige pupillometrische Messdaten des Auges für den Zielbeleuchtungszustand zu erhalten.
Bei einer anderen Weiterentwicklung dieser Ausführungsform erfolgt das Umrechnen der pupillometrischen Messdaten in Schritt b2) und/oder b4) durch ein modellbasiertes Skalieren unter Abschätzung und/oder Kenntnis:
- eines Prozentsatzes einer zum Messzeitpunkt erreichten Pupillengröße; und/oder
- eines Prozentsatzes eines zur Messzeitpunkt erreichten Pupillenhubs; und/oder - einer Latenzzeit vom Umschalten bis zum Einsetzen einer Pupillenreaktion und einer Geschwindigkeit der Pupillenreaktion.
Wird der Prozentsatz der zum Messzeitpunkt erreichten Pupillengröße sinnvoll geschätzt, so können mit Hilfe der zu diesem Messzeitpunkt gemessenen pupillometrischen Messdaten sowie den beim Messbeleuchtungszustand gemessenen pupillometrischen Messdaten auch die pupillometrischen Messdaten beim Zielbeleuchtungszustand berechnet werden. Ähnliches gilt für den Pupillenhub, also die bereits erfolgte Änderung der Pupillengröße. Es kann insbesondere die Latenzzeit und die Geschwindigkeit der Pupillenreaktion berücksichtigt werden. Diese können empirisch gemessen und/oder modellbasiert geschätzt werden. Einzelheiten hierzu sind im Rahmen von Ausführungsbeispielen nachfolgend erläutert. Bei der Verwendung des Pupillenhubs zur Ermittlung der gewünschten pupillometrischen Messdaten können zunächst und/oder zusätzlich pupillometrische Messdaten des anderen Beleuchtungszustand ermittelt werden. Diese können zur Berechnung des Pupillenhubs verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Helligkeit des ersten und/oder zweiten Beleuchtungszustands erfasst. Dies kann beispielsweise mittels eines Helligkeitssensors erfolgen. Die so erfassten Helligkeiten können beispielsweise in Lux oder einer ähnlichen Messeinheit erfasst werden und in die optischen Parameter einfließen. Die erfassten Helligkeitswerte können beim Erstellen der hoch optimierten und/oder individuellen Brillengläser berücksichtigt werden.
Gemäß einer Ausführungsform werden der Verfahrensschritt a), der Verfahrensschritt b), der Verfahrensschritt c), und/oder d) wiederholt für einen anderen Sehabstand des zumindest einen Auges. Hierbei können insbesondere die objektiven Messdaten, welche in den Verfahrensschritten b), c) und d) ermittelt bzw. erfasst werden, noch einmal für den anderen Sehabstand wiederholt werden. Der Sehabstand kann dabei der Abstand zu einem bei der subjektiven Refraktion in Verfahrensschritt a) verwendeten Zielobjekt sein. So können die Verfahrensschritte a), b) und c) bzw. d) einmal für einen Bezugspunkt in der Nähe und einmal für einen Bezugspunkt in der Ferne durchgeführt werden. Dadurch werden zusätzliche optische Messdaten generiert, welche beim Erstellen von hoch optimierten und/oder individuellen Brillengläsern berücksichtigt werden können und deren Qualität verbessern können. Dabei können die Verfahrensschritte a), b) und c) bzw. d) zunächst für einen Bezugspunkt in der Ferne durchgeführt werden und anschließend zumindest die Verfahrensschritte b) und c) bzw. d) für einen Bezugspunkt in der Nähe wiederholt werden. Dies wird bevorzugt mit genau denselben beiden Beleuchtungszuständen durchgeführt. Dies erhöht die Vergleichbarkeit der Messdaten und kann die Optimierung der Brillengläser verbessern.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform werden die subjektiven Refraktionsdaten, die pupillometrischen Messdaten und die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges beim ersten Beleuchtungszustand erfasst, d.h. unmittelbar und direkt gemessen, und/oder ermittelt. Die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges beim zweiten Beleuchtungszustand werden entweder unmittelbar gemessen und dadurch erfasst oder aus während des Adjustierens der Pupille an den ersten Beleuchtungszustand gemessenen Daten ermittelt und dadurch bereitgestellt. Die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges beim zweiten Beleuchtungszustand werden berechnet aus den erfassten aberrometrischen Messdaten beim ersten Beleuchtungszustand unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Ausführungsform gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels. Dabei werden sowohl die pupillometrischen Messdaten als auch die aberrometrischen Messdaten bei genau demselben, nämlich dem ersten, Beleuchtungszustand erfasst und/oder ermittelt wie auch die subjektiven Refraktionsdaten. Es ist hierbei davon auszugehen, dass zumindest beim Erfassen der subjektiven Refraktionsdaten ein Beobachtungsstrahlengang durch eine Refraktionseinheit offen und somit zugänglich ist auch für die Messung der pupillometrischen und aberrometrischen Messdaten. Die pupillometrischen Messdaten für den zweiten Beleuchtungszustand können insbesondere mittels eines der voranstehend beschriebenen Verfahrensschritte b1), b2), b3 und/oder b4) ermittelt bzw. erfasst werden. Dabei können sich die Verfahrensschritte b2) bis b4) insbesondere dann eigenen, wenn der Beobachtungsstrahlengang beim zweiten Beleuchtungszustand blockiert, eingeschränkt und/oder reduziert ist. Schließlich können die aberrometrischen Messdaten für den zweiten Beleuchtungszustand aus den aberrometrischen Messdaten beim ersten Beleuchtungszustand, welche bereits erfasst worden sind, und den pupillometrischen Messdaten ermittelt werden. Dadurch werden insgesamt hinreichende optische Messdaten und Parameter bereitgestellt, um hochoptimierte Brillengläser zu designen und herstellen zu können.
Gemäß einer Ausführungsform werden die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges beim ersten Beleuchtungszustand erfasst, bevor die subjektiven Refraktionsdaten erfasst werden. Dabei werden diese zuvor erfassten aberrometrischen Messdaten als Ausgangspunkt der subjektiven Refraktion verwendet. Da anzunehmen ist, dass das Ergebnis der subjektiven Refraktion zumindest in etwa mit den aberrometrischen Messdaten für denselben ersten Beleuchtungszustand übereinstimmen, kann bei diesem Ansatz die subjektive Refraktion verkürzt, beschleunigt und/oder verbessert werden.
Gemäß einer Ausführungsform werden zumindest die folgenden erfassten und/oder ermittelten Daten als universelle Refraktionsdaten dazu verwendet, zumindest ein individuelles Brillenglas für den Benutzer zu erstellen:
- die subjektiven Refraktionsdaten beim ersten Beleuchtungszustand; und/oder
- die pupillometrischen Messdaten beim ersten und zweiten Beleuchtungszustand; und/oder
- die aberrometrischen Messdaten beim ersten und zweiten Beleuchtungszustand.
Zusätzlich hierzu können die voranstehenden Messdaten sowohl für einen Bezugspunkt für die Nähe als auch für einen Bezugspunkt für die Ferne ermittelt werden. Die Berücksichtigung der objektiven Messdaten, also zumindest der aberrometrischen Messdaten und gegebenenfalls auch der pupillometrischen Messdaten, kann dazu benutzt werden, das individuelle Brillenglas deutlich besser an das zumindest eine Auge des Benutzers anzupassen, als dies lediglich durch Berücksichtigung der subjektiven Refraktionsdaten möglich ist. Dies gilt insbesondere für das Erstellen von ophthalmischen Brillengläsern. Hierbei können Daten zum Erstellen des zumindest einen individuellen Brillenglases aufbereitet und z.B. digital übermittelt werden an einen Hersteller zum Herstellen des Brillenglases.
Ein Aspekt betrifft eine Messvorrichtung zum Bestimmen objektiver Messdaten zumindest eines Auges eines Benutzers während einer subjektiven Refraktion mit:
- einer Refraktionseinheit zum Erfassen subjektiver Refraktionsdaten des zumindest einen Auges bei einem ersten Beleuchtungszustand;
- einer Pupillenmesseinheit zum Erfassen und/oder Ermitteln pupillometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei dem ersten und einem zweiten Beleuchtungszustand, welcher vom ersten Beleuchtungszustand verschieden ist;
- einer Aberrometriemesseinheit zum Erfassen aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände; und
- einer Aberrometrieermittlungseinheit zum Ermitteln aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges.
Mit der Messvorrichtung kann das Verfahren gemäß dem voranstehend beschriebenen Aspekt durchgeführt werden. Deswegen betreffen die Ausführungen zum Verfahren auch die Messvorrichtung und umgekehrt.
Die Messvorrichtung ist bevorzugt als eine einzige Vorrichtung ausgebildet, in welche die Refraktionseinheit, die Pupillenmesseinheit, die Aberrometriemesseinheit und ggf. auch die Aberrometrieermittlungseinheit integriert sind. Zum Durchführen des Verfahrens kann weiterhin eine Anzeigeeinheit verwendet werden, z.B. zumindest eine Sehtafel oder Display, um die Sehaufgaben für die subjektive Refraktion bereitzustellen und/oder durchzuführen. Diese Anzeigeeinheit kann getrennt von der Messvorrichtung ausgebildet sein und mit der Messvorrichtung interagieren. Zum Beispiel kann eine elektronische Anzeige wie ein Display als Sehtafel Steuersignale von der Messvorrichtung erhalten. Die Messvorrichtung kann als monookulare und/oder als binokulare Messvorrichtung ausgebildet sein.
Die Aberrometrieermittlungseinheit kann dazu ausgebildet sein, die aberrometrischen Messdaten für einen Zielbeleuchtungszustand gemäß den voranstehend beschriebenen Verfahrensschritten d1), d2) und/oder d3) aus einem
Messbeleuchtungszustand zu ermitteln.
Die Messvorrichtung kann weiterhin eine Steuereinheit aufweisen und/oder mit einer Steuereinheit verbunden sein, welche z.B. einen Prozessor aufweisen kann. Die Steuereinheit kann zum Auswerten und/oder Umrechnen und/oder Verarbeiten der ermittelten Messdaten konfiguriert sein und/oder verwendet werden. So kann die Steuereinheit zur Bildauswertung z.B. von der Pupillenmesseinheit aufgenommener Bilddaten konfiguriert sein. Die Steuereinheit kann mit der Aberrometrieermittlungseinheit interagieren. Die Steuereinheit kann allgemein zur Erfassung, Auswertung, Umrechnung und/oder Aufarbeitung unmittelbar gemessener Daten beitragen und/oder konfiguriert sein.
In einer Weiterbildung weist die Messvorrichtung eine Manipulationsvorrichtung zum Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungszuständen durch eine Manipulation eines Beobachtungsstrahlengangs durch die Refraktionseinheit auf, wobei die Manipulationsvorrichtung insbesondere aufweist:
- eine Blende im Beobachtungsstrahlengang durch die Refraktionseinheit, und/oder
- eine Lichtquelle, und/oder
- einen Strahlengangunterbrechung am Beobachtu ngsstrahlengang durch die Refraktionseinheit; und/oder
- ein Filter am Beobachtungsstrahlengang durch die Messvorrichtung.
Die Manipulationsvorrichtung der Messvorrichtung ermöglicht das Umschalten zwischen den zumindest zwei Beleuchtungszuständen unabhängig von den tatsächlichen Lichtverhältnissen in dem Messraum, in welchem die Messung mit der Messvorrichtung vorgenommen wird.
Ein Aspekt betrifft ein Computerprogrammprodukt umfassend computerlesbare Programmteile, welche geladen und ausgeführt eine Messvorrichtung nach den Ansprüchen 15 oder 16 dazu bringen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchzuführen, wobei das Computerprogrammprodukt zumindest eine der folgenden Einheiten zumindest teilweise steuert und/oder regelt.
- die Refraktionseinheit;
- die Pupillenmesseinheit,
- die Aberrometriemesseinheit;
- die Aberrometrieermittlungseinheit;
- eine Manipulationsvorrichtung zum Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungszuständen; und/oder
- eine Brillenglasdatenerstellungseinheit zum Erstellen und/oder Berechnen zumindest eines individuellen Brillenglases aus den erfassten Messdaten.
Mit Hilfe des Computerprogrammprodukts kann die Messung der Refraktionsdaten, der pupillometrischen Messdaten und/oder der aberrometrischen Messdaten zumindest unterstützt werden, was zu einer teilautomatischen oder sogar zu einer vollautomatischen Messung verwendet werden kann.
Hierbei kann die Brillenglasdatenerstellungseinheit dazu ausgebildet sein, Daten zum Erstellen des zumindest einen individuellen Brillenglases zu erstellen. Diese Daten können z.B. digital übermittelt werden an eine Herstellungsvorrichtung, mit der das Brillenglas hergestellt werden kann.
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 sowie anhand einiger von den Figuren unabhängiger Ausführungsformen näher beschrieben. Hierbei können gleiche oder ähnliche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Merkmale der Ausführungsformen kennzeichnen. Einzelne z.B. in den Figuren gezeigte Merkmale können in anderen Ausführungsbeispielen implementiert sein. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Strahlengangs durch eine
Refraktionseinheit einer Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform und Fig. 2 eine schematische, grafische Darstellung der Abhängigkeit einer
Pupillenreaktion von unterschiedlichen Beleuchtungszuständen gemäß eines ersten Modells;
Fig. 3 eine schematische, grafische Darstellung der Abhängigkeit einer
Pupillenreaktion von unterschiedlichen Beleuchtungszuständen gemäß eines zweiten Modells.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Strahlengangs 9 durch eine Refraktionseinheit einer Messvorrichtung gemäß einer Ausführungsform. Der Strahlengang 9 überlappt dabei einen Beobachtungsstrahlengang zumindest teilweise und erstreckt sich von einem Auge 1 eines nicht gezeigten Benutzers durch die Refraktionseinheit hindurch bis zu einer Anzeige 5. Der Beobachtungsstrahlengang der Refraktionseinheit kann dabei als der Teil dieses Strahlengangs 9 ausgebildet sein, welcher durch das Innere der in Fig. 1 nicht eigens gekennzeichneten Refraktionseinheit verläuft.
Die Refraktionseinheit kann zum Erfassen subjektiver Refraktionsdaten genutzt werden, insbesondere im Rahmen einer subjektiven Refraktion. Bei der subjektiven Refraktion können dem Benutzer z.B. Sehzeichen und/oder andere Sehobjekte auf der Anzeige 5 angezeigt werden, welche der Benutzer im Rahmen einer Sehaufgabe erkennen soll. Dabei werden subjektive Refraktionsdaten erfasst, z.B. welche optische Korrektion zu einem subjektiv guten Sehergebnis für den Benutzer führt.
Im Strahlengang 9 ist ausgehend vom Auge 1 eine Blende 2, eine optische Korrektion 3 und ein Strahlteiler 4 angeordnet, bevor der Benutzer auf die Anzeige 5 blickt. Alternativ dazu kann im Strahlengang 9 ist ausgehend vom Auge 1 zunächst der Strahlteiler 4 und danach eine Blende 2A und eine optische Korrektion 3A angeordnet sein, bevor der Benutzer auf die Anzeige 5 blickt.
Die Blende 2 oder 2A kann in einem Magazin mit anderen Elementen verbaut sein, z.B. mit zumindest einem Polarisator, Rotfilter, Grünfilter, und/oder Graufilter.
Die optische Korrektion 3 oder 3A kann als zumindest eine Phoropterlinse ausgebildet sein. Dabei können an dieser Position mehrere Phoropterlinsen als optische Korrektion im Strahlengang 9 hintereinander angeordnet sein, z.B. eine Linse für eine sphärische Korrektion und/oder eine Linse für eine Zylinderkorrektion. Die optische Korrektion 3 oder 3A kann von einem Phoropter als Refraktionseinheit bereitgestellt werden. Der Phoropter kann eine Mehrzahl an Phoropterlinsen aufweisen, von denen eine oder mehrere ausgewählt und als optische Korrektion 3 oder 3A in den Strahlengang 9 eingebracht werden kann oder können. Eine Phoropterlinse kann als eine Linse mit veränderlicher Stärke ausgebildet sein.
Die Positionen der optischen Korrektion 3 bzw. 3A und der Blende 2 bzw. 2A können miteinander vertauscht sein. Ebenso kann eines dieser Elemente zwischen Auge 1 und Strahlteiler 4 angeordnet sein und das Andere zwischen dem Strahlteiler und der Anzeige 5. Die optische Korrektion 3 bzw. 3A und die Blende 2 bzw. 2A können in einem Magazin der Refraktionseinheit angeordnet sein, aus welchem Elemente in den Strahlengang 9 und den Beobachtungsstrahlengang eingebracht werden können.
Die Anzeige 5 kann als eine Sehzeichentafel und/oder als ein Display ausgebildet sein. Der Strahlteiler 4 kann zum Einkoppeln eines Messstrahlengangs 10 in den Strahlengang 9 konfiguriert sein. Der Messtrahlengang 10 kann zu einer Aberrometriemesseinheit 6 führen, welche als ein Wellenfrontsensor ausgebildet sein kann, z.B. als ein Shack-Hartmann- Sensor. Die Aberrometriemesseinheit 6 kann eine nicht näher in der Fig. 1 gezeigte Optik aufweisen. Die Aberrometriemesseinheit 6 ist dazu konfiguriert, aberrometrische Messdaten des Auges 1 zu messen und/oder zu erfassen.
Die Aberrometriemesseinheit 6 kann in einer Ausführungsform zusätzlich auch pupillometrische Messdaten messen und dadurch erfassen, wobei sie zugleich als eine Pupillenmesseinheit verwendet werden kann.
Alternativ dazu kann im Messstrahlengang 10 ein Messstrahlteiler 8 zur Einkopplung einer optischen Achse einer separaten Pupillenmesseinheit 7 in den Messstrahlengang 10 ausgebildet sein. Die Pupillenmesseinheit 7 kann z.B. als eine Kamera ausgebildet sein und über den Messstrahlteiler 8 und den Strahlteiler 4 pupillometrische Messdaten vom Auge 1 erzeugen und/oder erfassen. Mittels der Pupillenmesseinheit 7 kann z.B. eine Pupillengröße ermittelt werden, insbesondere wenn diese nicht hinreichend genau von der Aberrometriemesseinheit 6 ermittelt werden kann. Die Pupillenmesseinheit 7 kann unabhängig davon auch für andere Aufgaben eingesetzt werden, z.B. für ein Eyetracking.
Die Refraktionseinheit (mit der optischen Korrektion 3 und/oder 3A, der Blende 2 und/oder 2k), die Aberrometriemesseinheit 6 und die Pupillenmesseinheit 7 können zusammen die Messvorrichtung gemäß einem Aspekt der Erfindung bereitstellen. Dabei kann der Strahlteiler 4 und/oder der Messstrahlteiler 8 entweder separat zu diesen Einheiten ausgebildet sein oder als ein Bestandteil davon integriert sein. So kann z.B. der Strahlteiler 4 in die Refraktionseinheit integriert sein und der Messstrahlteiler 8 in die Aberrometriemesseinheit 6 und/oder die Pupillenmesseinheit 7. Ausführungsbeispiele zur Ermittlung der aberrometrischen Messdaten für den anderen Beleuchtungszustand
Zur Erfassung universeller Refraktionsdaten kann z.B. die in Fig. 1 gezeigte Messvorrichtung verwendet werden, um während einer subjektiven Refraktion zusätzlich objektive Messdaten des zumindest einen Auges 1 des Benutzers zu erfassen. Dabei werden jedenfalls subjektive Refraktionsdaten des Auges 1 bei einem ersten Beleuchtungszustand erfasst. Dieser erste Beleuchtungszustand kann z.B. als ein heller Beleuchtungszustand ausgebildet sein.
Weiterhin werden pupillometrische Messdaten des Auges 1 bei dem ersten Beleuchtungszustand und zusätzlich bei einem zweiten Beleuchtungszustand erfasst. Dieser zweite Beleuchtungszustand kann in einigen Ausführungsformen dunkler als der erste sein. Die unterschiedlichen Beleuchtungszustände können mithilfe einer Manipulationsvorrichtung realisiert werden, z.B. mit der in Fig. 1 gezeigten Blende 2 und/oder 2A.
In einer Ausführungsform werden auch die aberrometrischen Messdaten des Auges 1 sowohl bei dem ersten als auch und bei dem zweiten Beleuchtungszustand erfasst. Da die aberrometrischen Messdaten für beide Helligkeitsbedingungen direkt gemessen werden, können hierbei weitere Berechnung überflüssig sein. Dies ist eine bevorzugte Ausführungsform, da zum Erfassen der benötigten Daten keine Annahmen getroffen werden müssen, die die Daten beeinflussen können.
In einer Ausführungsform werden die aberrometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand unmittelbar gemessen und dadurch erfasst. Die pupillometrischen Messdaten werden zumindest für den helleren Beleuchtungszustand unmittelbar gemessen und dadurch erfasst. Damit stehen die aberrometrischen Daten für den dunkleren zweiten Beleuchtungszustand direkt zur Verfügung. Wenn die Pupille für den helleren Beleuchtungszustand nicht größer als die Pupille für den dunkleren Beleuchtungszustand ist, was in Ausnahmefällen Vorkommen kann, werden die aberrometrischen Daten für den helleren Beleuchtungszustand bevorzugt dadurch ermittelt, dass sie entsprechend der Pupillenform für diesen helleren Beleuchtungszustand aus den erfassten aberrometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand ausgeschnitten werden, vgl. voranstehend beschriebener Verfahrensschritt d2). Diese Ausführungsform führt zu sehr genauen optischen Parametern, da nur eine direkte aberrometrische Messung durchgeführt werden muss und in der überwiegenden Zahl der Fälle keine Annahmen getroffen werden müssen.
Alternativ sind hierbei allerdings auch die Verfahrensschritte d1) und/oder d3) möglich. Insbesondere falls die Pupille im helleren Beleuchtungszustand im Einzelfall größer als die Pupille für den dunkleren Beleuchtungszustand sein sollte, können die aberrometrischen Daten für den helleren Beleuchtungszustand wie in den Verfahrensschritten d1) und/oder d3) beschrieben ermittelt werden.
In einer Ausführungsform werden die aberrometrischen Messdaten für den helleren Beleuchtungszustand unmittelbar gemessen und die pupillometrischen Messdaten zumindest für den dunkleren Beleuchtungszustand. Damit stehen die aberrometrischen Messdaten für den helleren Beleuchtungszustand direkt zur Verfügung.
Für den Fall, dass die Pupille im dunkleren Beleuchtungszustand größer als die Pupille im helleren Beleuchtungszustand ist, können die aberrometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand wie in den Verfahrensschritten d1) und/oder d3) beschrieben ermittelt werden.
Für den Fall, dass die Pupille im dunkleren Beleuchtungszustand nicht größer als die Pupille im helleren Beleuchtungszustand ist, werden die aberrometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand bevorzugt gemäß Verfahrensschritt d2) ermittelt. Alternativ sind auch die Verfahrensschritte d1) und/oder d3) möglich, aber ungenauer.
Diese zuletzt beschriebene Ausführungsform ist für den Fall relevant, dass z.B. auf Grund von technischen Rahmenbedinungen für den dunkleren Beleuchtungszustand nurdie pupillometrischen Daten, nicht aber die aberrometrischen Daten erfasst werden können.
Erfassung der pupillometrischen Messdaten
Beim Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen ist darauf zu achten, zumindest die subjektive Refraktion erst dann durchzuführen, wenn sich die Pupille auf die jeweilige neue Lichtbedingung eingestellt hat und somit adaptiert ist.
Das Antwortverhalten der Pupille auf einen Wechsel zwischen Beleuchtungszuständen ist schematisch in Fig. 2 gezeigt. Hierbei ist die x-Achse als nicht unbedingt maßstabsgetreu anzusehen.
Im oberen Graphen ist dabei die Helligkeit über die Zeit gezeigt, während im unteren Graphen der zu genau derselben Zeitachse gehörige Pupillendurchmesser als Antwortverhalten gezeigt ist.
Zum Zeitpunkt Null herrscht ein dunklerer (z.B. der zweite) Beleuchtungszustand. Dabei ist der Pupillendurchmesser relativ groß.
Kurze Zeit danach wird die Helligkeit schlagartig erhöht auf einen helleren (z.B. den ersten) Beleuchtungszustand, d.h. es wird von einem dunkleren auf einen helleren Beleuchtungszustand umgeschaltet. Daraufhin verengt sich die Pupille, allerdings nicht instantan. Es folgt vielmehr eine kurze Verengungslatenz, nach welcher die Pupille anfängt, sich relativ zügig zu verengen, bis sie nach einiger Zeit an den helleren Beleuchtungszustand adjustiert ist.
Einige Zeit danach wird wieder zurück in den dunkleren Beleuchtungszustand umgeschaltet, woraufhin eine Erweiterungslatenz der Pupille folgt. Diese Erweiterungslatenz kann länger als die Verengungslatenz sein. Nach der Erweiterungslatenz vergrößert sich die Pupille (erst noch relativ zügig, dann eher - gemächlich), bis sie ungefähr wie zu Anfang aufgeweitet ist.
In einem Ausführungsbeispiel kann davon ausgegangen werden, dass die Pupillenveränderung beim Umschalten von einem dunkleren Beleuchtungszustand in einen helleren und zurück den folgenden Phasen folgt: - Verengungslatenz, - Phase schneller Verengung, - Phase langsamer Verengung bis hin zur maximalen Verengung, - Phase maximaler Verengung (nicht notwendigerweise konstant), - Phase schneller Erweiterung, - Phase langsamer Erweiterung bis hin zur maximalen.
Figur 3 zeigt in einem Diagramm zumindest schematisch diese Phasen der Pupillenveränderung auf. Darin ist die zeitliche Veränderung des Pupillendurchmessers in Abhängigkeit von einem Lichtreiz aufgetragen. Das Diagramm beginnt mit einem dunklen Beleuchtungszustand und schaltet zum Zeitpunkt 0 in einen anderen, helleren Beleuchtungszustand. Zu einem späteren Zeitpunkt wird wieder in den (oder einen anderen) dunkleren Beleuchtungszustand zurückgeschaltet. Auch hierbei ist die x-Achse als nicht unbedingt maßstabsgetreu anzusehen.
Die in Fig. 3 gezeigte Verengungslatenz tL beschreibt die Zeit, welche die Pupille benötigt, um auf den stärkeren Lichtreiz zu reagieren, bevor sie anfängt, sich zusammenzuziehen . Die Verengungslatenz kann von etwa 180ms bis etwa 230ms dauern und variiert mit der Intensität des Lichtreizes und/oder der Umgebungshelligkeit. Üblicherweise ist die Verengungslatenz kürzer, je stärker der Lichtreiz ist.
Die Pupille verengt sich über die Verengungszeit tc vom Durchmesser Do bis auf den Durchmesser Dmin in zwei Phasen, nämlich die Phase schneller Verengung und die Phase langsamerer Verengung bis hin zur maximalen Verengung. Die Dauern dieser zwei Verengungsphasen kann stark von der absoluten und/oder relativen Intensitätsdifferenz abhängen und/oder von der absoluten Lichtintensität, also insbesondere von der Ausgangslichtintensität und/oder der helleren Lichtintensität. Je dunkler die Ausgangslichtintensität ist, desto langsamer erfolgen die jeweiligen Verengungen und desto stärker weicht die maximale Verengung von der Pupillengröße im dunkleren Ausgangsbeleuchtungszustand ab.
Nachdem die Pupille so an den helleren Beleuchtungszustand adaptiert ist, schließt sich die Phase maximaler Verengung an. Während dieser Phase kann sich die Pupillengröße, wie in Fig. 3 gezeigt, etwas verändern. So kann sich die Pupille hierbei leicht erweitern.
Auch die Erweiterungsgeschwindigkeiten nach einem Umschalten auf den dunkleren Beleuchtungszustand sind von den Stimulationsintensitäten abhängig. Die Erweiterungsgeschwindigkeit verändert sich mit der Zeit, wobei sie unmittelbar nach dem Verlust des starken Lichtreizes am schnellsten ist, also während der Phase der schnellen Erweiterung und sie insbesondere nach Erreichen von etwa 75% der Zielamplitude abnimmt hin zur Phase langsamer Erweiterung. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass die Phase der schnellen Erweiterung mit einer Erweiterungsgeschwindigkeit von etwa 2,7 mm/s erfolgt und nach etwa 0,6 Sekunden beendet wird. Die Phase langsamer Erweiterung dauert deutlich länger an. So kann die maximale Aufweitung z.B. erst nach bis zu 20 Minuten oder auch erst nach ein bis zwei Stunden erreicht werden. Der in Figur 3 gezeigte Graph endet dabei am rechten Ende der Zeitachse in einer Art langsam ansteigendem Plateau. Am Ende dieses Plateaus kann zwar die Pupille bereits an den dunkleren Beleuchtungszustand adjustiert sein; jedoch kann das Adjustieren auch deutlich länger dauern, nämlich über das in Fig. 3 gezeigte Ende der Zeitachse hinaus. Dabei kann sich der Pupillendurchmesser ggf. sogar wieder langsam bis hoch auf den Ausgangswert am linken Ende der Zeitachse erweitern. Diese Phase des langsamen Adjustierens, welche ggf. mehrere Stunden dauern kann, ist in Fig. 3 nicht mehr vollständig gezeigt. Um das Warten auf ein vollständiges Adjustieren abzu kürzen und/oder überflüssig zu machen, kann in einer Ausführungsform von der Höhe des in Fig. 3 am rechten Rand gezeigten Plateaus auf den Zielwert des Pupillendurchmessers im vollständig adjustierten Zustand der Pupille geschlossen werden. In einer Ausführungsform wird eine Innenraumhelligkeit als hellerer Beleuchtungszustand verwendet, welche von etwa 300Lux bis etwa 1 kLux beträgt. Als dunklerer Beleuchtungszustand wird eine Dunkelraumhelligkeit mit einer Helligkeit kleiner als etwa 5Lux verwendet. Bei solchen vergleichsweise einfach zu realisierenden Beleuchtungszuständen wird insgesamt von einer Verengungszeit (einschließlich der Verengungslatenz) von etwa 1 Sekunde ausgegangen, wobei zumindest etwa 50% der maximalen Verengung nach etwa 0,4s erreicht wird. Die Verengungsgeschwindigkeit erreicht ihr Maximum sehr schnell während der Phase der schnellen Verengung und geht nach etwa 50% der Veränderung in die Phase der langsameren Verengung über.
Bei der Erweiterung ist zu erwarten, dass die ersten etwa 65% bis etwa 75% der maximalen Erweiterung etwa 0,6s nach dem Umschalten auf den dunkleren Beleuchtungszustand erreicht werden kann, wobei man annehmen kann, dass die maximale Erweiterungsgeschwindigkeit etwa nur halb so groß wie die maximale Verengungsgeschwindigkeit ist.
Bei Nutzung dieser beiden Beleuchtungszustände benötigt die Pupille nach einem Umschalten von dem dunkleren in den helleren Beleuchtungszustand zum Adaptieren etwa eine Sekunde, und umgekehrt von dem helleren in den dunkleren Beleuchtungszustand etwa drei bis fünf Sekunden, in Extremfällen bis zu 20 Minuten. Diese empirischen Daten und/oder Annahmen können als Modell verwendet werden, um z.B. die Aberrationen und/oder die Pupillengröße modellbasiert zu skalieren.
Dieses Modell der Pupillenveränderung, welches sich wie in Fig. 3 gezeigt verhalten kann, kann auf unterschiedliche Art dazu genutzt werden, pupillometrische Messdaten zu erfassen.
In einem Ausführungsbeispiel soll die erweiterte Pupille in einem dunkleren Beleuchtungszustand vermessen werden, ohne die volle Adaptionszeit abzuwarten. Dies kann z.B. im Rahmen des voranstehend eingeführten Verfahrensschritt b2) erfolgen, bei welchem die pupillometrischen Messdaten für einen z.B. dunkleren Beleuchtungszustand ermittelt werden sollen, und z.B. wie folgt durchgeführt werden:
Es kann ein Prozentsatz der beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillengröße bekannt sein oder abgeschätzt werden, z.B. beim Umschalten von einem helleren Beleuchtungszustand in einen dunkleren Beleuchtungszustand . Hierbei kann z.B. ca. 1 ,0 s nach dem Umschalten auf den dunkleren Beleuchtungszustand gemessen werden. Dann ist davon auszugehen, dass ein Übergangsplateau bereits erreicht ist, auf welchem sich die Pupille in der Phase der langsamen Erweitung befindet. In dieser Messung sollen aber nicht die maximal 20 Minuten (oder länger) abgewartet werden, die die Pupille bis zur maximalen Erweiterung benötigen könnte. Hierbei kann davon ausgegangen werden, dass zum Zeitpunkt der Messung (d.h. ca. 1 ,0 s nach dem Umschalten) etwa 66% der maximalen Pupillengröße erreicht sind. Wird also ca. 1 ,0 s nach dem Umschalten eine Pupillengröße von z.B. 3 mm gemessen, so lässt sich die Größe der maximal erweiterten und somit adaptierten Pupille im dunkleren Beleuchtungszustand abschätzen zu:
3mm / 66% = 4,5mm.
Hierbei kann somit die während des Adjustierens gemessene Pupillengröße durch den bekannten oder abgeschätzten Prozentsatz der beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillengröße geteilt werden, um die Pupillengröße beim dunkleren Zielbeleuchtungswert zu ermitteln.
Alternativ oder zusätzlich kann zur Durchführung des Verfahrensschritts b2) bei den voranstehenden Lichtbedingungen ein Prozentsatz des beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillenhubs, also der Pupillenveränderung, bekannt sein oder abgeschätzt werden. So kann z.B. beim Umschalten von einem helleren Beleuchtungszustand in einen dunkleren Beleuchtungszustand davon ausgegangen werden, dass wenn die Messung etwa 1 ,0 s nach dem Umschalten auf den dunkleren Beleuchtungszustand erfolgt, etwa 75% des maximalen Pupillenhubs erreicht worden ist. Dann kann aus dem Pupillenhub die erwartete Pupillengröße im dunkleren Beleuchtungszustand abgeleitet werden. In einem Zahlenbeispiel wird im helleren Beleuchtungszustand zunächst eine Pupillengröße von 2mm gemessen und 1 ,0 s nach dem Umschalten eine Pupillengröße von 5mm. Hierbei ist die maximale Erweiterung noch nicht erreicht, die Pupille befindet sich noch in der Phase des Adaptierens, insbesondere in der Phase der langsamen Erweiterung. Daraus kann die Pupillengröße im dunkleren Beleuchtungszustand abgeleitet werden zu:
2mm + (5mm-2mm) / 75% = 2mm + 4mm = 6mm.
Hierbei kann somit der während des Adaptierens gemessene Pupillenhub durch den bekannten oder abgeschätzten Prozentsatz des beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillenhubs geteilt werden und anschließend um die Pupillengröße im helleren Beleuchtungszustand ergänzt werden, um die Pupillengröße beim dunkleren Zielbeleuchtungswert zu ermitteln.
In einem Ausführungsbeispiel kann das Modell der Pupillenveränderung, welches sich wie in Fig. 3 gezeigt verhalten kann, dazu genutzt werden, die verkleinerte Pupille in einem helleren Beleuchtungszustand zu vermessen, ohne die volle Adaptionszeit abzuwarten. Dies kann z.B. im Rahmen des Verfahrensschritts b2) erfolgen, bei welchem die pupillometrischen Messdaten für einen z.B. helleren Beleuchtungszustand ermittelt werden sollen, und z.B. wie folgt durchgeführt werden:
Es kann ein Prozentsatz der beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillengröße bekannt sein oder abgeschätzt werden, z.B. beim Umschalten von einem dunkleren Beleuchtungszustand in einen helleren Beleuchtungszustand. Hierbei kann ca. 0,4 s nach dem Umschalten auf den helleren Beleuchtungszustand gemessen werden. Dann kann davon auszugegangen werden, dass zum Zeitpunkt der Messung die Pupille etwa 150% der minimalen Pupillengröße aufweist. Wird also ca. 0,4 s nach dem Umschalten eine Pupillengröße von z.B. 3 mm gemessen, so lässt sich die Größe der minimal verengten und somit adaptierten Pupille im helleren Beleuchtungszustand abschätzen zu:
3mm / 150% - 2mm.
Auch hier kann die während des Adaptierens gemessene Pupillengröße durch den bekannten oder abgeschätzten Prozentsatz der beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillengröße geteilt werden, um die Pupillengröße beim gewünschten helleren Beleuchtungswert zu ermitteln.
Alternativ oder zusätzlich kann zur Durchführung des Verfahrensschritts b2) bei den voranstehenden Lichtbedingungen ein Prozentsatz der beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillenverkleinerung, also der Pupillenveränderung, bekannt sein oder abgeschätzt werden. So kann z.B. beim Umschalten von einem dunkleren Beleuchtungszustand in einen helleren Beleuchtungszustand davon ausgegangen werden, dass wenn die Messung etwa 0,4 s nach dem Umschalten auf den helleren Beleuchtungszustand erfolgt, etwa 50% des maximalen Pupillenverkleinerung erreicht worden ist. Dann kann aus der gemessenen Pupillenverkleinerung die erwartete Pupillengröße im helleren Beleuchtungszustand abgeleitet werden. In einem Zahlenbeispiel wird im dunkleren Beleuchtungszustand zunächst eine Pupillengröße von 6mm gemessen und 0,4 s nach dem Umschalten eine Pupillengröße von 4mm. Hierbei ist die Pupille noch nicht maximal verengt, da sich die Pupille noch in der Phase des Adaptierens befindet. Daraus kann die Pupillengröße im helleren Beleuchtungszustand abgeleitet werden zu:
6mm - (6mm-4mm) / 50% - 6mm - 4mm = 2mm.
Hierbei kann somit die während des Adaptierens gemessene Pupillenverkleinerung durch den bekannten oder abgeschätzten Prozentsatz des beim Einsetzen der Messung erreichten Pupillenhubs geteilt werden und anschließend von der Pupillengröße im dunkleren Beleuchtungszustand abgezogen werden, um die Pupillengröße beim helleren Zielbeleuchtungswert zu ermitteln.
In einem Ausführungsbeispiel soll die erweiterte Pupille in einem dunkleren Beleuchtungszustand vermessen werden, und zwar im Rahmen des voranstehend eingeführten Verfahrensschritt b3). Dies kann z.B. dadurch bedingt sein, dass die Messung das Zuschalten einer Beleuchtung erfordert, da im dunkleren Beleuchtungszustand nicht direkt gemessen werden kann. Zur Durchführung des Verfahrensschritts b3) kann die Pupille noch innerhalb der Latenzzeit gemessen werden. Dies betrifft z.B. beim Umschalten von einem dunkleren Beleuchtungszustand in einen helleren Beleuchtungszustand die Phase der Verengungslatenz. Hierbei kann z.B. ca. 150ms nach dem Umschalten auf den helleren Beleuchtungszustand gemessen werden. Zu diesem Zeitpunkt hat die Pupille noch ihre ursprüngliche Größe, weswegen der Messwert nicht korrigiert werden muss.
In einem ähnlichen Ausführungsbeispiel soll ebenfalls die erweiterte Pupille in einem dunkleren Beleuchtungszustand vermessen werden, und zwar im Rahmen des voranstehend eingeführten Verfahrensschritt b4). Dies kann ebenfalls z.B. dadurch bedingt sein, dass die Messung das Zuschalten einer Beleuchtung erfordert, da im dunkleren Beleuchtungszustand nicht direkt gemessen werden kann.
Dieser Verfahrensschritt b4), bei welchem die pupillometrischen Messdaten für einen z.B. dunkleren Beleuchtungszustand ermittelt werden sollen, kann z.B. wie folgt durchgeführt werden:
Die Messung erfolgt nach einem Umschalten von dem gewünschten dunkleren Beleuchtungszustand, für welchen die pupillometrischen Messdaten ermittelt werden sollen, in den helleren Messbeleuchtungszustand, in welchem die Pupille tatsächlich vermessen wird. Die gemessenen Daten werden zurückgerechnet auf den ursprünglichen, helleren Beleuchtungszustand. Hierbei kann eine Zeit bis zum Einsetzen der Pupillenreaktion und eine Veränderungsgeschwindigkeit, z.B. die Verengungsgeschwindigkeit, bekannt sein oder abgeschätzt werden. So kann z.B. ca. 0,5s nach dem Umschalten von dem helleren Beleuchtungszustand in den dunkleren Beleuchtungszustand gemessen werden. Dann kann von einer Verengungslatenz von etwa 0,2s und einer Verengungsgeschwindigkeit von ca. 5,5mm/s ausgegangen werden. Hierbei ist die maximale Verengung noch nicht erreicht, die Pupille ist noch beim Adaptieren. Damit sind nach der Latenzzeit 0,5s-0,2s-0,3s vergangen, in denen die Pupille um 0,3s*5,5mm/s=1 ,65mm geschrumpft ist. Wenn somit in einem Zahlenbeispiel 0,5s nach dem Umschalten eine Pupillengröße von 4,0mm gemessen wird, so ergibt sich eine maximale Pupillengröße im gewünschten dunkleren Beleuchtungszustand von:
4,0mm + 1,65mm - 5,65mm.
Die voranstehenden Ausführungsformen sind als Beispielberechnungen angegeben. Alternativ können komplexere Korrekturmodelle verwendet werden, durch welche die Berechnung verbessert werden kann. Weiterhin können auch die Form und eventuelle Pupillenverschiebungen mit einberechnet werden.
Für ein Umschalten vom helleren in den dunkleren Beleuchtungszustand zur Durchführung des Verfahrensschritts b4) kann genauso vorgegangen werden wie beim voranstehend beschriebenen Umschalten vom dunkleren in den helleren Beleuchtungszustand. Dabei können die pupillometrischen Messdaten für den helleren Beleuchtungszustand aus den pupillometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand und einem Modell zum Pupillenverhalten berechnet werden.
So kann es baubedingt z.B. schwierig sein, die pupillometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand direkt zu messen. Wird der dunklere Beleuchtungszustand z.B. durch ein Verschließen des Strahlengangs 9 mittels der Blende 2 hergestellt (vgl. Fig. 1), so versperrt die Blende 2 auch die um den Strahlteiler 4 und ggf. den Messstrahlteiler 8 abgelenkt optische Achse der Pupillenmesseinheit, z.B. der in Fig. 1 gezeigten Pupillenmesseinheit 7.
Dies bedeutet, dass die pupillometrischen Messdaten für das Auge 1 bei adaptierter Pupille nur im helleren Beleuchtungszustand direkt gemessen werden können. Anschließend kann der dunklere Beleuchtungszustand hergestellt werden und zumindest 3-5 Sekunden oder länger gewartet werden, bis sich das Auge 1 daran gewöhnt hat. Anschließend kann die Blende 2 geöffnet werden und so der hellere Beleuchtungszustand hergestellt werden. Die pupillometrischen Messdaten werden erneut gemessen, und zwar relativ zeitnah nach dem Umschalten, z.B. etwa 0,4s nach dem Umschalten. Dann kann davon ausgegangen, dass sich die Pupille auf etwa 50% der maximalen Verengungsamplitude verengt hat. Aus den so während des Adjustierens gemessenen pupillometrischen Messdaten kann mit Hilfe des Modells auf die pupillometrischen Messdaten beim dunkleren Beleuchtungszustand geschlossen werden, um diese Daten so zu ermitteln und/oder zu erfassen und z.B. den Verfahrensschritt b4) durchzuführen.
Beim Erfassen der pupillometrischen Messdaten erfolgt das Einstellen der Beleuchtungszustände vorzugsweise für beide Augen, um eine Beeinflussung des zu messenden Auges durch das andere Auge zu vermeiden.
Aus konstruktiven Gründen kann es sein, dass die Messung der pupillometrischen und/oder aberrometrischen Messdaten nur bei offenem oder geschlossenem Beobachtungsstrahlengang (z.B. die in Fig. 1 gezeigten Strahlengänge 9 und/oder 10) und/oder mit oder ohne Beleuchtung erfolgen kann. Dies bedeutet, dass diese Messungen nur bei einem der beiden Beleuchtungszustände unmittelbar und direkt erfolgen kann und beim anderen blockiert ist.
Eine mögliche Ursache dafür kann sein, dass eine Blende, die den
Beobachtungsstrahlengang blockiert, den Messtrahlengang blockiert, vgl. Blende 2 in den Strahlengängen 9 und 10. Es kann ein optisches Element, das einen Beleuchtungsstrahlengang erzeugt, also z.B. ein Spiegel, diesen
Beobachtungsstrahlengang blockieren. Es kann eine zusätzliche Beleuchtung, welche z.B. zum Herstellen des helleren oder definierten dunkleren Beleuchtungszustand verwendet wird, den Messtrahlengang blockieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Messung z.B. durch Streulicht gestört werden.
Sollte die Messung daher nicht in dem eigentlich gewünschten Beleuchtungszustand (z.B. dem helleren oder dunkleren) durchgeführt werden können, z.B. weil die subjektive Refraktion im helleren Beleuchtu ngszustand stattfindet und eine Blende des Beobachtungsstrahlengang auch den Messstrahlengang blockiert, kann z.B. wie folgt vorgegangen werden:
1 . Es wird der gewünschte, d.h. eigentlich zu vermessende Beleuchtungszustand (z.B. der dunklere) eingestellt, z.B. durch ein Schließen einer Blende und/oder eine Verkleinerung einer Öffnung einer Lochblende, für den die pupillometrischen und/oder aberrometrischen Messdaten ermittelt werden sollen. Hierbei wird bevorzugt bis zum Abschluss der Pupillenreaktion gewartet, also bis die Pupille adaptiert ist.
2. Es wird der zur Messung notwendige Beleuchtungszustand (z.B. der hellere) der Messvorrichtung, also der Messbeleuchtungszustand, hergesteilt, z.B. durch Öffnen der Blende, da die Messung bei geschlossener Blende nicht möglich ist.
3A. Die Messung zumindest der pupillometrischen Daten kann vor dem Einsetzen einer messbaren Pupillenreaktion durchgeführt werden, also z.B. noch in der Verengungslatenz bzw. Erweiterungslatenz, z.B. wie gemäß Verfahrensschritt b3).
3B. Sollte die Messung erst nach dem Einsetzen einer messbaren Pupillenreaktion erfolgen können, können die gemessenen pupillometrischen Daten wie voranstehend beschrieben angepasst und/oder skaliert werden auf den gewünschten, ursprünglichen Beleuchtungszustand, z.B. wie gemäß Verfahrensschritt b4). Die zum gewünschten, ursprünglichen Beleuchtungszustand gehörigen aberrometrischen Messdaten können mittels der bereits erfassten pupillometrischen Messdaten ermittelt werden, vgl. voranstehend beschriebene Verfahrensschritte d1), d2), und d3).
Die Anpassung der pupillometrischen Daten, insbesondere der Pupillengröße, kann dabei und/oder gemäß Verfahrensschritt b4) beispielsweise wie folgt geschehen für den Fall, dass die verkleinerte Pupille beim helleren Beleuchtungszustand als gewünschter, d.h. zu eigentlich zu vermessender Beleuchtungszustand gemessen werden soll, aber zur Messung eine Abdunklung (d.h. der dunklere Beleuchtungszustand) erforderlich ist: 3B1. In einer ersten Variante werden die Annahmen getroffen, dass bei der Erweiterung der Pupille keine Latenzzeit vorliegt und zudem eine Annahme zur Erweiterungsgeschwindigkeit, z.B. dass in der Phase der schnellen Erweiterung eine schnelle Erweiterungsgeschwindigkeit etwa 2,7mm/s beträgt. Nun wird in der Phase der schnellen Erweiterung gemessen, z.B. etwa 0,3s nach dem Umschalten vom helleren in den dunkleren Betriebszustand. Die Pupille kann zu diesem Zeitpunkt also um 0,3s*2,7mm/s=0,81 mm erweitert sein. Wenn in einem Zahlenbeispiel 0,3s nach dem Umschalten eine Pupillengröße von 3,50mm gemessen wird, ergibt sich für die minimale Pupillengröße der Ausgangswert von:
3,50mm-0,81 mm=2,69mm.
3B2. In einer zweiten Variante dieses Szenarios wird eine Annahme zu einem zu einem vorgegebenen Zeitpunkt erreichten Prozentsatz eines erreichten Pupillenhubs getroffen. So kann z.B. angenommen werden, dass z.B. ca. 1 ,0s nach dem Umschalten das Erweiterungsplateau (=Phase der langsamen Erweiterung) bereits erreicht ist. Zu diesem Zeitpunkt können z.B. ca. 75% des maximalen Pupillenhubs erreicht sein. Wird zu diesem Zeitpunkt eine Pupillengröße von 4,00mm, und zudem eine zuvor im Dunklen gemessene Pupillengröße von 6,00mm berücksichtigt, so ergibt sich hierbei ein erwarteter Gesamthub von (6mm-4mm)/75% = 2,67mm. Damit lässt sich die minimale Pupillengröße im helleren Betriebszustand abschätzen zu:
6,00mm-2,67mm=3,33mm.
3B3. In einer dritten Variante dieses Szenarios wird nach Erreichen des Erweiterungsplateaus (-Phase der langsamen Erweiterung) gemessen, z.B. ebenfalls ca. 1 ,0s nach dem Umschalten auf den dunkleren Betriebszustands. Es könne Annahmen dazu getroffen werden, welchen Prozentsatz der minimalen Ausgangspupille hierbei erreicht sind. So kann z.B. angenommen werden, dass sich zu diesem Zeitpunkt die Pupille bereits auf z.B. etwa 150% der minimalen Ausgangspupille erweitert hat. Wird zu diesem Zeitpunkt eine Pupillengröße von 3,00mm gemessen, so ergibt sich die minimale Pupille im helleren Betriebszustand zu:
3,00mm/150%=2,00mm.
Diese Ausführungsbeispiele 3B1, 3B2 und 3B2 sind zur Veranschaulichung als Zahlenbeispiele angegeben. Die Berechnungen dienen lediglich der Erläuterung, wie die gewünschten pupillometrischen Messdaten für den gewünschten Beleuchtungszustand ermittelt werden können.
Im umgekehrten Fall, also bei einer Ermittlung der pupillometrischen Messdaten für den dunkleren Beleuchtungszustand, kann entsprechend analog vorgegangen werden.
Es können auch komplexere mathematische Modelle der Pupillenbewegung berücksichtigt werden, wie z.B. ein sigmoider Verlauf und/oder ein Verlauf gemäß der Gleichung: d(t) = dmin+Δd*(1-exp(-(t- tL )/T)) .
Hierbei beschreibt d(t) den Durchmesser und somit die Größe der Pupille zum Zeitpunkt t, dmin den Durchmesser der minimalen Pupille im helleren Beleuchtungszustand, Ad den Pupillenhub, t die Zeit, tL die Verengungslatenz, und t eine Zeitkonstante. Die Parameter dieser Gleichung können zumindest teilweise vorgegeben sein, also z.B. empirisch ermittelt sein, und/oder zumindest teilweise an die Messdaten angepasst werden.
Erfassung der objektiven Refraktionsdaten bei unterschiedlichen Entfernungen
Das voranstehend ausgeführte Verfahren kann grundsätzlich für alle Seh- Entfernungen durchgeführt werden. Bevorzugt wird es jedoch für die Ferne, d.h. mit einem Abstand von bevorzugt zumindest 5m, durchgeführt.
Bei dem Verfahren werden die aberrometrischen Messdaten für zwei unterschiedliche Bedingungen erzeugt, nämlich für die beiden unterschiedlichen Beleuchtungszustände. Die Daten müssen sich allerdings nicht zwingend hinsichtlich ihrer Helligkeit unterschieden. Vielmehr können sich die Messbedingungen zusätzlich oder stattdessen anhand der bei der Messung genutzten Sehentfernung unterscheiden.
Bevorzugt wird dabei eine Messung für die Ferne mit einer Messung für die Nähe kombiniert. Messungen für die Nähre erfolgen z.B. bei 40cm als übliche Nahentfernung, oder von etwa 20cm bis etwa 30cm für die Arbeit mit handgehaltenen Geräten wie z.B. Mobiltelefonen oder Tabletts.
Zur Erstellung von Raum- und/oder Nahkomfortgläser kann anstelle der Refraktion in der Ferne eine entsprechende Raum- und/oder Arbeitsentfernung (von z.B. 3m) verwendet werden.
Dabei kann für die Nähe die Pupillengröße und/oder Form und/oder Lage und/oder die Addition erfasst werden. Bevorzugt wird ein umfangreicherer Datensatz als aberrometrische Messdaten erfasst, also z.B. einschließlich einer Achse, eines Zylinders und/oder eines Abbildungsfehlers höherer Ordnung.
Wird eine Anzeige mit Sehobjekten als ein Target durch einen Phoropter binokular betrachtet, kann auf ein langsames Heranfahren des Targets verzichtet werden, da das visuelle System des Benutzers dann über Informationen zur binokularen Disparität verfügt.
Kombination von Zuständen bei unterschiedlichen Helligkeiten mit Zuständen bei unterschiedlichen Entfernungen
Bevorzugt werden diese beiden Unterscheidungsbedingungen, also die Helligkeit und die Entfernung, miteinander kombiniert.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verfahren für zwei unterschiedliche Helligkeiten für die Ferne durchgeführt und zusätzlich zumindest eine Messung für die Nähe durchgeführt. Erstes Ausführungsbeispiel
Es wird eine subjektive Refraktion für die Feme für einen helleren ersten Beleuchtungszustand durchgeführt mit den Schriten:
1. binokulares Erfassen der pupillometrischen und aberrometrischen Messdaten für den heiteren ersten Beleuchtungszustand;
2. Subjektive Refraktion für die Ferne für den helleren ersten Beleuchtungszustand einzeln für beide Augen des Benutzers, ggf, mit einem binokularen Abgleich, und ggf. unter Benutzung der bereits erfassten aberrometrischen Messdaten als Startpunkt;
3, Einstellen des dunkleren zweiten Beleuchtungszustands und, nach ausreichender Wartezeit, binokulares Erfassen pupillometrischer Messdaten für den dunkleren zweiten Beleuchtungszustand; wobei
• der dunklere zweite Beleuchtungszustand durch zumindest eine Blende im Beobachtungsstrahlengang hergestellt werden kann;
• pupillometrischen Messdaten gemessen werden können;
• falls erforderlich eine Korrektur der gemessenen pupillometrischen Messdaten durchgeführt wird, um die korrigierten pupillometrischer Messdaten für den dunkleren zweiten Beleuchtungszustand zu erhalten;
• die aberrometrischen Messdaten für den dunkleren zweiten Beleuchtungszustand ermittelt werden aus den bereits erfassten aberrometrischen Messdaten für den helleren ersten Beleuchtungszustand und den pupillometrischen Messdaten; oder alternativ: die aberrometrischen Messdaten für den dunkleren zweiten Beleuchtungszustand direkt gemessen werden, wobei ggf. eine nachteilige Gerätemyopie durch das Abdunkeln vorliegen kann, weswegen falls erforderlich eine Korrektur der aberrometrischen Messdaten wie voranstehend beschrieben durchgeführt werden kann;
4, Subjektive Refraktion in der Nähe für den helleren ersten Beleuchtungszustand, einzeln für beide Augen des Benutzers, ggf. mit einem binokularen Abgleich; und 5. Messen der pupillometrischen und aberrometrischen Messdaten für den helleren ersten Beleuchtungszustand.
Hierbei sind die Schritte 4 und 5 optional, verbessern allerdings insgesamt die Qualität der Messdaten.
Zweites Ausführungsbeispiel
Es wird eine subjektive Refraktion für die Ferne für einen dunkleren ersten Beleuchtungszustand durchgeführt mit den Schritten:
1 . binokulares Erfassen der pupillometrischen und aberrometrischen Messdaten für den dunkleren ersten Beleuchtungszustand;
2. Subjektive Refraktion für die Ferne für den dunkleren ersten Beleuchtungszustand einzeln für beide Augen des Benutzers, ggf. mit einem binokularen Abgleich, und ggf. unter Benutzung der bereits erfassten
3. Einstellen des helleren zweiten Beleuchtungszustands und, nach ausreichender Wartezeit, binokulares Erfassen pupillometrischer Messdaten für den helleren zweiten Beleuchtungszustand; wobei
• der hellere zweite Beleuchtungszustand durch eine Beleuchtung hergestellt werden kann;
• pupillometrischen Messdaten gemessen werden können;
• falls erforderlich eine Korrektur der gemessenen pupillometrischen Messdaten durchgeführt wird, um die korrigierten pupillometrischer Messdaten für den helleren zweiten Beleuchtungszustand zu erhalten;
• die aberrometrischen Messdaten für den helleren zweiten
Beleuchtungszustand ermittelt werden aus den bereits erfassten aberrometrischen Messdaten für den dunkleren ersten Beleuchtungszustand und den pupillometrischen Messdaten; oder alternativ: die aberrometrischen Messdaten für den helleren zweiten Beleuchtungszustand direkt gemessen werden, wobei ggf. eine nachteilige Gerätemyopie durch das Abdunkeln vorliegen kann, weswegen falls erforderlich eine Korrektur der aberrometrischen Messdaten wie voranstehend beschrieben durchgeführt werden kann;
4. Subjektive Refraktion in der Nähe für den dunkleren ersten Beleuchtungszustand , einzeln für beide Augen des Benutzers, ggf. mit einem binokularen Abgleich; und
5. Messen der pupillometrischen und aberrometrischen Messdaten für den dunkleren ersten Beleuchtungszustand.
Auch hierbei sind die Schritte 4 und 5 optional und nur bedingt sinnvoll zur Verbesserung der Qualität der Messdaten.
Die voranstehenden Ausführungsbeispiele können in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden, solange zumindest erfasst werden:
• Aberrometrische Messdaten für einen Beleuchtungszustand;
• Pupillometrische Messdaten für beide Beleuchtungszustände; und
• Subjektive Refraktionsdaten für einen Beleuchtungszustand.
Hierbei kann der Beleuchtungszustand, bei welchem die subjektive Refraktion durchgeführt wird, von den Beleuchtungszuständen abweichen, bei denen die pupillometrischen und/oder die aberrometrischen Messdaten erfasst werden.
Bezugszeichenliste
1 Auge
2 Blende
2A Blende
3 optische Korrektion
3A optische Korrektion
4 Strahlteiler
5 Anzeige
6 Aberrometriemesseinheit
7 Pupillenmesseinheit
8 Messstrahlteiler 9 Strahlengang
10 Messstrahlengang

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Bestimmen objektiver Messdaten zumindest eines Auges (1 ) eines Benutzers während einer subjektiven Refraktion mit den Schritten: a) Erfassen subjektiver Refraktionsdaten des zumindest einen Auges (1) bei einem ersten Beieuchtungszustand; b) Erfassen und/oder Ermitteln pupillometrischer Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten und einem zweiten Beleuchtungszustand, welcher vom ersten Beleuchtungszustand verschieden ist; und c) Erfassen aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten und dem zweiten Beleuchtungszustand; oder d) Erfassen aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten oder dem zweiten Beleuchtungszustand und Ermitteln aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das Verfahren mittels einer einzigen Messvorrichtung durchgeführt wird, in welche eine Refraktionseinheit zum Erfassen der subjektiven Refraktionsdaten, eine Pupillenmesseinheit (7) zum Erfassen der pupillometrischen Messdaten und eine Aberrometriemesseinheit (6) zum Erfassen der aberrometrischen Messdaten integriert sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Wechseln zwischen den Beleuchtungszuständen ohne Veränderung des Umgebungslichtverhältnisses erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen bewirkt wird durch ein Verändern einer Helligkeit einer Anzeigeeinheit; und/oder wobei die subjektive Refraktion entlang eines Beobachtungsstrahlengangs durchgeführt wird und wobei ein Wechsel zwischen den Beleuchtungszuständen bewirkt wird durch eine Manipulation dieses Beobachtungsstrahlengangs, wobei die Manipulation insbesondere bewirkt wird durch: ein Verändern einer Blende (2; 2A), und/oder ein Betätigen einer Lichtquelle, und/oder ein Betätigen einer Strahlengangunterbrechung; und/oder ein Betätigen eines Filters.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in Schritt d) die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände ermittelt werden durch: d1) ein Darstellen der bereits erfassten aberrometrischen Messdaten bei dem ersten oder zweiten Beleuchtungszustand in einem Koeffizientensatz, insbesondere in Zemike-Koeffizienten, und ein Skalieren dieses Koeffizientensatzes mittels der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten auf den anderen der beiden Beleuchtungszustände, und/oder d2) ein Ausschneiden von aberrometrischen Daten einer Pupillenform gemäß den für den anderen Beleuchtungszustand erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten aus den erfassten aberrometrischen Messdaten einer Pupillenform gemäß den erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten, die zu dem Beleuchtungszustand gehören, zu dem auch die aberrometrischen Messdaten erfasst wurden, und/oder d3) ein Extrapolieren der bereits erfassten aberrometrischen Messdaten bei dem ersten oder zweiten Beleuchtungszustand auf die Pupillenform gemäß den erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten bei dem anderen Beleuchtungszustand.
6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in Schritt b): b1) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) in zumindest einem der beiden Beieuchtungszustände direkt gemessen werden mittels einer während dieses Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der an diesen Beleuchtungszustand vollständig adaptierten Pupille des zumindest einen Auges (1); und/oder b2) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände indirekt ermittelt werden mittels einer während dieses Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der sich gerade an diesen
Beleuchtungszustand adaptierenden Pupille des zumindest einen Auges (1), und zwar nach einem Umschalten von einem anderen Beleuchtungszustand in diesen Beleuchtungszustand und - bevor sich die Pupille vollständig an diesen Beleuchtungszustand adaptiert hat und mittels eines Umrechnens dieser während des Adaptierens gemessenen pupillometrischen Messdaten auf einen adaptierten Zielzustand der Pupille in diesem Beleuchtungszustand.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei in Schritt b): b3) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) in zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände direkt gemessen werden mittels einer während eines anderen Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der noch vollständig an diesen einen der beiden Beleuchtungszustände adaptierten Pupille des zumindest einen Auges (1) und zwar unmittelbar nach einem Umschalten von diesem Beleuchtungszustand in den anderen Beleuchtungszustand und bevor die Pupille mit dem Adaptieren an den anderen Beleuchtungszustand beginnt; und/oder b4) die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände indirekt ermittelt werden mittels einer während eines anderen Beleuchtungszustands erfolgenden pupillometrischen Messung der sich gerade an diesen anderen Beleuchtungszustand adaptierenden Pupille des zumindest einen Auges (1), und zwar nach einem Umschalten von dem Beleuchtungszustand, für welchen die pupillometrischen Messdaten ermittelt werden sollen, in den anderen Beleuchtungszustand und während sich die Pupille noch an diesen anderen Beleuchtungszustand adaptiert und mittels eines Umrechnens dieser während des Adaptierens gemessenen pupillometrischen Messdaten auf einen adaptierten Ausgangszustand der Pupille in diesem ursprünglichen
Beieuchtungszustand.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei in Schritt b3) die Messung innerhalb von höchstens 230 ms nach dem Umschalten auf den dunkleren der beiden Beleuchtungszustände erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei in Schritt b2) und/oder Schritt b4) das Umrechnen der pupillometrischen Messdaten durch ein modellbasiertes Skalieren erfolgt unter Abschätzung und/oder Kenntnis: - eines Prozentsatzes einer zum Messzeitpunkt erreichten Pupillengröße; und/oder eines Prozentsatzes eines zum Messzeitpunkt erreichten Pupillenhubs; und/oder einer Latenzzeit vom Umschalten bis zum Einsetzen einer Pupillenreaktion und einer Geschwindigkeit der Pupillenreaktion.
10. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Helligkeit des ersten und/oder zweiten Beleuchtungszustands erfasst wird.
11. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der
Verfahrensschritt a), der Verfahrensschritt b), der Verfahrensschritt c), und/oder der Verfahrensschritt d) wiederholt werden für einen anderen Sehabstand des zumindest einen Auges (1).
12. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei: die subjektiven Refraktionsdaten, die pupillometrischen Messdaten und die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) beim ersten Beleuchtungszustand erfasst und/oder ermittelt werden; - die pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) beim zweiten Beleuchtungszustand entweder unmittelbar gemessen und dadurch erfasst werden oder aus während des Adjustierens der Pupille an den ersten Beleuchtungszustand gemessenen Daten ermittelt werden; und - die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) beim zweiten Beleuchtungszustand berechnet werden aus den erfassten aberrometrischen Messdaten beim ersten Beleuchtungszustand unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1).
13. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die aberrometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1) beim ersten Beleuchtungszustand erfasst werden, bevor die subjektiven Refraktionsdaten erfasst werden, und wobei diese zuvor erfassten aberrometrischen Messdaten als Ausgangspunkt der subjektiven Refraktion verwendet werden.
14. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei zumindest die folgenden erfassten und/oder ermittelten Daten als universelle Refraktionsdaten dazu verwendet werden, zumindest ein individuelles Brillenglas für den Benutzer zu erstellen: die subjektiven Refraktionsdaten beim ersten Beleuchtungszustand; und/oder die pupillometrischen Messdaten beim ersten und zweiten
Beleuchtungszustand; und/oder - die aberrometrischen Messdaten beim ersten und zweiten
Beleuchtungszustand.
15. Messvorrichtung zum Bestimmen objektiver Messdaten zumindest eines Auges (1) eines Benutzers während einer subjektiven Refraktion mit: einer Refraktionseinheit zum Erfassen subjektiver Refraktionsdaten des zumindest einen Auges (1) bei einem ersten Beleuchtungszustand; einer Pupillenmesseinheit (7) zum Erfassen und/oder Ermitteln pupillometrischer Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem ersten und einem zweiten Beleuchtungszustand, welcher vom ersten
Beleuchtungszustand verschieden ist; einer Aberrometriemesseinheit (6) zum Erfassen aberrometrischer Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei zumindest einem der beiden Beleuchtungszustände; und - einer Aberrometrieermittlungseinheit zum Ermitteln aberrometrischer
Messdaten des zumindest einen Auges (1) bei dem anderen der beiden Beleuchtungszustände unter Berücksichtigung der erfassten und/oder ermittelten pupillometrischen Messdaten des zumindest einen Auges (1).
16. Messvorrichtung nach Anspruch 15, mit einer Manipulationsvorrichtung zum
Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungszuständen durch eine Manipulation eines Beobachtungsstrahlengangs durch die Refraktionseinheit, wobei die Manipulationsvorrichtung insbesondere aufweist: eine Blende (2;2A) im Beobachtungsstrahlengang durch die Refraktionseinheit, und/oder eine Lichtquelle, und/oder eine Strahlengangunterbrechung am Beobachtungsstrahlengang durch die Refraktionseinheit; und/oder ein Filter am Beobachtungsstrahlengang durch die Messvorrichtung.
17. Computerprogrammprodukt umfassend computerlesbare Programmteile, welche geladen und ausgeführt eine Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16 dazu bringen, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchzuführen, wobei das Computerprogrammprodukt zumindest eine der folgenden Einheiten zumindest teilweise steuert und/oder regelt: die Refraktionseinheit; die Pupillenmesseinheit (7); die Aberrometriemesseinheit (6); die Aberrometrieermittlungsseinheit; eine Manipulationsvorrichtung zum Wechsel zwischen den beiden Beleuchtungszuständen; und/oder eine Brillenglasdatenerstellungseinheit zum Erstellen und/oder Berechnen zumindest eines individuellen Brillenglases aus den erfassten Messdaten.
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