DE102010024606A1 - Aberrometry measuring system for use in optical measuring system for determining refraction of eye, has imaging optics for imaging object plane of aberrometry measuring system in image plane of aberrometry measuring system - Google Patents
Aberrometry measuring system for use in optical measuring system for determining refraction of eye, has imaging optics for imaging object plane of aberrometry measuring system in image plane of aberrometry measuring system Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein aberrometrisches Messsystem mit einem Wellenfrontsensor und einer Abbildungsoptik. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein aberrometrisches Messsystem mit einem Wellenfrontsensor und einer Abbildungsoptik, welches durch Bereitstellen eines hinreichend großen Abstandes zwischen der Abbildungsoptik und eines zu untersuchenden Objektes beispielsweise für eine medizinische Operation, insbesondere eine Augenoperation geeignet ist.The present invention relates to an aberrometric measuring system with a wavefront sensor and an imaging optics. In particular, the present invention relates to an aberrometric measuring system with a wavefront sensor and imaging optics, which is suitable for providing a sufficiently large distance between the imaging optics and an object to be examined, for example for a medical operation, in particular an eye operation.
Kurze Darstellung des Standes der TechnikBrief description of the prior art
Unter dem Begriff der objektiven Refraktion werden Untersuchungsmethoden zusammengefasst, mittels derer die refraktiven Fehler des Auges, wie beispielsweise Myopie, Hyperopie und Astigmatismus, unabhängig von Angaben des Patienten über subjektive Sinneseindrücke gemessen werden. Die Aberrometrie zählt zu diesen Methoden. Hierbei wird die Wellenfront eines Lichtstrahles von Messlicht gemessen, der durch die Pupille des zu untersuchenden Auges austritt. Das aus dem Auge austretende Messlicht wird beispielsweise dadurch erzeugt, dass ein in das Auge eintretender Beleuchtungsstrahl von der Retina reflektiert wird.The term objective refraction is used to summarize examination methods by means of which the refractive errors of the eye, such as, for example, myopia, hyperopia and astigmatism, are measured independently of the patient's information about subjective sensory impressions. Aberrometry is one of these methods. In this case, the wavefront of a light beam is measured by measuring light which exits through the pupil of the eye to be examined. The measuring light emerging from the eye is generated, for example, by reflecting an illuminating beam entering the eye from the retina.
Ist der Beleuchtungsstrahl so eingestellt, dass die Retina in einem einzelnen, kleinen Punkt beleuchtet wird, so emittiert ein ideales emmetropes Auge eine ebene Wellenfront, wenn die Augenlinse auf die Ferne eingestellt, also nicht akkomodiert ist. Bei fehlsichtigen Augen ergibt sich eine Abweichung von der ebenen Wellenfront. Die Abweichung der Fläche einer Wellenfront eines gemessenen Auges von der Fläche einer Wellenfront eines idealen emmetropen Auges kann mathematisch beispielsweise durch eine gewichtete Summe von Zernike-Koeffizienten dargestellt werden. Aus ermittelten Zernike-Koeffizienten eines untersuchten Auges ist es dann möglich, die refraktiven Fehler des Auges zu berechnen.If the illumination beam is set so that the retina is illuminated in a single, small point, an ideal emmetropic eye emits a plane wavefront, if the eye lens is set to a distance, ie not acckomodiert. In the case of defective eyes, there is a deviation from the plane wavefront. The deviation of the area of a wavefront of a measured eye from the area of a wavefront of an ideal emmetropic eye can be mathematically represented, for example, by a weighted sum of Zernike coefficients. From determined Zernike coefficients of an examined eye, it is then possible to calculate the refractive errors of the eye.
Aus dem Stand der Technik sind Wellenfrontsensoren zum Charakterisieren einer Form einer Wellenfront für Messlicht bekannt Insbesondere können solche Wellenfrontsensoren zum Vermessen von Abberationen des menschlichen Auges unter Verwendung eines Hartmann-Shack-Sensors verwendet werden, wie in
Ein Beispiel für eine Augenoperation unter Einsatz eines Aberrometers ist die Kataraktoperation zur Beseitigung des grauen Stars. Hierbei wird die getrübte Augenlinse des Patienten durch eine Intraokularlinse ersetzt. Durch den Einsatz eines Aberrometers kann der Arzt während der Augenoperation überprüfen, ob die dem Patienten eingesetzte Intraokularlinse die richtige Stärke hat, ob der Sitz der Intraokularlinse der richtige ist und in welchem Ausmaß Sehfehler durch die Intraokularlinse korrigiert werden. Ferner kann dabei auch überprüft werden ob im Falle einer torischen Intraokularlinse die Intraokularlinse in der richtigen Orientierung eingesetzt wurde. Des Weiteren kann der Arzt mit einem Aberrometer die Brechkraft eines aphaken Auges vermessen. Basierend auf diesen Messdaten kann der Arzt die passende Intraokularlinse für den Patienten auswählen.An example of eye surgery using an aberrometer is cataract surgery to eliminate cataract. Here, the clouded eye lens of the patient is replaced by an intraocular lens. By using an aberrometer, the doctor can check during eye surgery whether the intraocular lens used for the patient has the correct strength, whether the seat of the intraocular lens is the right one and to what extent vision defects are corrected by the intraocular lens. Furthermore, it can also be checked whether the intraocular lens was used in the correct orientation in the case of a toric intraocular lens. Furthermore, the doctor can use an aberrometer to measure the refractive power of an aphakic eye. Based on these measurement data, the physician can select the appropriate intraocular lens for the patient.
Um aberrometrische Messungen während einer Augenoperation durchzuführen ist es vorteilhaft, dass das aberrometrische Messsystem kompakt ausgebildet ist, damit der Arzt bei einer Anordnung des aberrometrischen Messsystems in Messposition vor dem Auge noch genügend Platz hat, um die erforderlichen Schritte zur Operation oder Untersuchung am Auge vorzunehmen.To perform aberrometric measurements during an eye operation, it is advantageous that the aberrometric measuring system is compact, so that the physician still has enough space in an arrangement of the aberrometric measuring system in the measuring position in front of the eye to take the necessary steps for surgery or examination on the eye.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein aberrometrisches Messsystem bereitzustellen, welches einen effizienten Einsatz bei ophthalmologischen Operationen erlaubt.It is therefore an object of the present invention to provide an aberrometric measuring system which allows efficient use in ophthalmological operations.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein aberrometrisches Messsystem zur Bestimmung der Refraktion eines Auges bereitgestellt, aufweisend:
eine Abbildungsoptik zum Abbilden einer Objektebene des aberrometrischen Messsystems in eine Bildebene des aberrometrischen Messsystems, und
einen Wellenfrontsensor mit einer Eintrittsfläche, wobei die Eintrittsfläche entlang einer optischen Achse der Abbildungsoptik in einem Detektionsbereich um die Bildebene angeordnet ist,
wobei die Abbildungsoptik aufweist:
eine erste optische Baugruppe mit einer positiven Brechkraft,
eine zweite optische Baugruppe mit einer negativen Brechkraft,
eine dritte optische Baugruppe mit einer positiven Brechkraft,
wobei das aberrometrische Messsystem so ausgebildet ist, dass von der Objektebene ausgehendes Messlicht nach Durchlaufen der ersten optischen Baugruppe in die zweite optische Baugruppe eintritt und nach Durchlaufen der zweiten optischen Baugruppe in die dritte optische Baugruppe eintritt. Die Abbildungsoptik bildet eine Objektebene auf die Bildebene ab. In anderen Worten ist die Abbildungsoptik so ausgebildet dass die Objektebene und die Bildebene optisch konjugierte Ebenen bilden. Das führt unter anderem dazu, dass Strahlen, die von einem Punkt auf der Objektebene ausgehen, in einem Punkt in der Bildebene wieder vereinigt werden.According to one embodiment of the invention, an aberrometric measurement system for determining the refraction of an eye is provided, comprising:
an imaging optics for imaging an object plane of the aberrometric measurement system in an image plane of the aberrometric measurement system, and
a wavefront sensor having an entrance surface, wherein the entry surface is arranged along an optical axis of the imaging optics in a detection region around the image plane,
wherein the imaging optics comprises:
a first optical assembly having a positive power,
a second optical assembly having a negative power,
a third optical assembly having a positive power,
wherein the aberrometric measuring system is configured such that measuring light emanating from the object plane enters the second optical assembly after passing through the first optical assembly and enters the third optical assembly after passing through the second optical assembly. The imaging optics depicts an object plane on the image plane. In other words, the imaging optics is designed such that the object plane and the image plane form optically conjugate planes. One of the consequences of this is that rays emanating from a point on the object plane are reunited at a point in the image plane.
In der Objektebene des aberrometrischen Messsystems ist die Hornhaut eines zu untersuchenden Auges anordenbar. Dadurch ist die aus dem Auge austretende Wellenfront durch das aberrometrische Messsystem messbar. Wird die Retina des Auges punktförmig beleuchtet, so emittiert ein ideales normalsichtiges Auge eine ebene Wellenfront. Ein fehlsichtiges Auge kann hingegen Wellenfronten emittieren, die von der ebenen Wellenfront abweichen. Durch eine Messung der von dem Auge emittierten Wellenfront können Abbildungsfehler des Auges gemessen werden.In the object plane of the aberrometric measuring system, the cornea of an eye to be examined can be arranged. As a result, the wavefront emerging from the eye can be measured by the aberrometric measuring system. If the retina of the eye is punctiform illuminated, then an ideal normal-sighted eye emits a plane wavefront. On the other hand, a refractive eye can emit wavefronts which deviate from the plane wavefront. By measuring the wave front emitted by the eye, aberrations of the eye can be measured.
Die Abbildungsoptik kann so ausgebildet sein, dass die Bildebene die einzige Ebene ist, die optisch konjugiert zur Objektebene ist. In anderen Worten kann die Abbildungsoptik so ausgebildet sein, dass keine Zwischenbildebene erzeugt wird. Dadurch kann insbesondere eine kurze Länge der Abbildungsoptik erreicht werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Abbildungsoptik ausgebildet ist, dass sie eine Zwischenbildebene erzeugt.The imaging optics can be designed so that the image plane is the only plane that is optically conjugate to the object plane. In other words, the imaging optics can be designed so that no intermediate image plane is generated. As a result, in particular a short length of the imaging optics can be achieved. However, it is also conceivable that the imaging optics is designed such that it generates an intermediate image plane.
Der Wellenfrontsensor kann beispielsweise einen Hartmann-Shack-Sensor und/oder einen Talbot-Moiré Sensor aufweisen. Es sind jedoch auch andere Sensoren denkbar, durch die zumindest ein Parameter der Wellenfront in der Bildebene gemessen werden kann.The wavefront sensor may, for example, have a Hartmann-Shack sensor and / or a Talbot-Moire sensor. However, other sensors are also conceivable by which at least one parameter of the wavefront in the image plane can be measured.
Der Wellenfrontsensor weist eine Eintrittsfläche auf. Die Eintrittsfläche kann definiert werden als Fläche, auf der vom Wellenfrontsensor die Wellenfront gemessen wird. Weist der Wellenfrontsensor einen Hartmann-Shack-Sensor auf, so kann das Mikrolinsenarray die Eintrittsfläche des Wellenfrontsensors sein. Die Eintrittsfläche ist entlang der optischen Achse in einem Detektionsbereich um die Bildebene angeordnet. Der Detektionsbereich kann definiert werden als ein Bereich entlang der optischen Achse der Abbildungsoptik, um den die Eintrittsfläche des Wellenfrontsensor von der Bildebene verschoben angeordnet sein kann. Ist die Eintrittsfläche innerhalb des Detektionsbereiches und nicht exakt auf der Bildebene angeordnet, so kann die Wellenfront in der Bildebene dennoch aus Daten des Wellenfrontsensors berechnet werden.The wavefront sensor has an entrance surface. The entrance surface can be defined as the area on which the wavefront sensor measures the wavefront. If the wavefront sensor has a Hartmann-Shack sensor, then the microlens array can be the entrance surface of the wavefront sensor. The entrance surface is arranged along the optical axis in a detection area around the image plane. The detection region can be defined as a region along the optical axis of the imaging optics, about which the entrance surface of the wavefront sensor can be displaced from the image plane. If the entrance surface is located within the detection area and not exactly on the image plane, the wavefront in the image plane can nevertheless be calculated from data from the wavefront sensor.
In anderen Worten kann der Detektionsbereich definiert werden als ein Bereich entlang der optischen Achse, der die Bildebene umfasst und in dem Daten gemessen werden können, aus denen die Wellenfront in der Bildebene berechnet werden kann.In other words, the detection area can be defined as an area along the optical axis that includes the image plane and in which data can be measured from which the wavefront in the image plane can be calculated.
Beispielsweise kann der Detektionsbereich geringer sein als ein Zehntel, insbesondere ein Fünfzigstel oder ein Hundertstel oder ein Tausendstel des Abstandes entlang der optischen Achse zwischen der Objektebene und der Bildebene.For example, the detection range may be less than a tenth, in particular a fiftieth or one hundredth or one thousandth of the distance along the optical axis between the object plane and the image plane.
Beispielsweise kann der Detektionsbereich geringer sein als 30 mm oder 6 mm oder 3 mm oder 0,3 mm.For example, the detection range may be less than 30 mm or 6 mm or 3 mm or 0.3 mm.
Insbesondere kann die Eintrittsfläche des Wellenfrontsensors in der Bildebene angeordnet sein.In particular, the entrance surface of the wavefront sensor can be arranged in the image plane.
Eine optische Baugruppe kann beispielsweise Linsen, und/oder Spiegel umfassen. Eine optische Baugruppe kann auch eine Gruppe von Linsen und/oder Spiegel umfassen. Ebenfalls ist es denkbar, dass eine optische Baugruppe aus einer einzelnen Linse, einem einzelnen Spiegel und/oder einem einzelnen Kittglied besteht.An optical assembly may include, for example, lenses, and / or mirrors. An optical assembly may also include a group of lenses and / or mirrors. It is also conceivable that an optical assembly consists of a single lens, a single mirror and / or a single cemented member.
Ferner kann eine optische Baugruppe mindestens ein refraktives optisches Element, wie eine Linse, ein Kittglied und/oder einen Spiegel aufweisen.Furthermore, an optical assembly may comprise at least one refractive optical element, such as a lens, a cemented element and / or a mirror.
Des Weiteren kann die erste, die zweite und/oder die dritte optische Baugruppe jeweils eine Eintrittsfläche und eine Austrittsfläche aufweisen. Die Eintrittsfläche kann als die erste refraktive Fläche der optischen Baugruppe definiert werden, die ein Strahl des Messlichts, ausgehend von der Objektebene, durchsetzt. Ferner kann die Austrittsfläche als die letzte refraktive Fläche der optischen Baugruppe definiert werden, die der Messstrahl, ausgehend von der Objektebene, durchsetzt. Furthermore, the first, the second and / or the third optical assembly may each have an entrance surface and an exit surface. The entrance surface can be defined as the first refractive surface of the optical assembly, which passes through a beam of the measurement light, starting from the object plane. Furthermore, the exit surface can be defined as the last refractive surface of the optical assembly, which passes through the measuring beam, starting from the object plane.
Die Eintrittsfläche und/oder die Austrittsfläche der optischen Baugruppe können beabstandet von anderen refraktiven Flächen angeordnet sein, wobei ein Strahl des Messlichts, von der Oberfläche kommend, vor Eintritt in die Eintrittsfläche einen Luftspalt durchschreitet und/oder wobei der Strahl nach Verlassen der Austrittsfläche einen Luftspalt durchschreitet. Ferner können alle anderen refraktiven Flächen der jeweiligen optische Baugruppe entlang der optischen Achse zwischen der Eintrittsfläche und der Austrittsfläche angeordnet sein.The entrance surface and / or the exit surface of the optical assembly may be spaced apart from other refractive surfaces, wherein a beam of the measuring light, coming from the surface passes through an air gap before entering the entrance surface and / or wherein the beam after leaving the exit surface an air gap passes through. Furthermore, all other refractive surfaces of the respective optical assembly may be arranged along the optical axis between the entrance surface and the exit surface.
Die Abbildungsoptik kann so ausgebildet sein, dass der Brennpunkt der ersten optischen Baugruppe zwischen der Austrittsfläche der zweiten optischen Baugruppe und der Bildebene liegt. In anderen Worten kann die zweite optische Baugruppe zwischen der Austrittfläche der ersten optischen Baugruppe und dem Brennpunkt der ersten optischen Baugruppe angeordnet sein.The imaging optics can be designed such that the focal point of the first optical assembly lies between the exit surface of the second optical assembly and the image plane. In other words, the second optical assembly may be disposed between the exit surface of the first optical assembly and the focal point of the first optical assembly.
Die erste, die zweite und die dritte optische Baugruppe können beabstandet voneinander angeordnet sein. In anderen Worten ist die erste optische Baugruppe mit einem Abstand von der zweiten und der dritten optischen Baugruppe angeordnet und die zweite optische Baugruppe ist mit einem Abstand von der dritten optischen Baugruppe angeordnet.The first, second and third optical assemblies may be spaced apart from each other. In other words, the first optical assembly is spaced from the second and third optical assemblies and the second optical assembly is spaced from the third optical assembly.
Insbesondere können die Abstände zwischen einander benachbarten optischen Baugruppen jeweils größer als ein Mindestabstand sein. Der Mindestabstand kann beispielsweise 1/10, 1/20 oder 1/30 des Abstandes von der ersten refraktiven Fläche der Abbildungsoptik bis zur Bildebene entlang der optischen Achse betragen.In particular, the distances between adjacent optical assemblies may each be greater than a minimum distance. The minimum distance may be, for example, 1/10, 1/20 or 1/30 of the distance from the first refractive surface of the imaging optics to the image plane along the optical axis.
Messlicht, das von der Objektebene ausgeht, durchläuft nacheinander die erste, zweite und dritte Baugruppe. In anderen Worten durchlaufen die Strahlen des Messlichts zunächst die erste optische Baugruppe, bevor sie in die zweite optische Baugruppe eintreten. Ferner durchlaufen die Strahlen des Messlichts die zweite optische Baugruppe bevor sie in die dritte optische Baugruppe eintreten. Wiederum in anderen Worten treten die Strahlen des Messlichts aus der Austrittsfläche der ersten optischen Baugruppe aus, bevor sie in die Eintrittsfläche der zweiten optischen Baugruppe eintreten. Ferner treten die Strahlen des Messlichts aus der Austrittsfläche der zweiten optischen Baugruppe aus bevor sie in die Eintrittsfläche der dritten optischen Baugruppe eintreten.Measuring light emanating from the object plane passes successively through the first, second and third assemblies. In other words, the rays of the measuring light first pass through the first optical assembly before they enter the second optical assembly. Further, the beams of the measuring light pass through the second optical assembly before entering the third optical assembly. In other words, in other words, the rays of the measuring light exit the exit surface of the first optical assembly before they enter the entrance surface of the second optical assembly. Furthermore, the rays of the measuring light exit from the exit surface of the second optical assembly before they enter the entrance surface of the third optical assembly.
Es wird dadurch ein aberrometrisches Messsystem erhalten, wobei mit geringen Brechkräften der ersten, zweiten und dritten optischen Baugruppe ein großer Arbeitsabstand erreicht werden kann. Dies ermöglicht es, für einen gegebenen Arbeitsabstand und einem gegebenen Abbildungsmaßstab der Abbildungsoptik eine Abbildungsoptik zu erhalten, die eine kompakte Bauweise aufweist.It is thereby obtained an aberrometric measuring system, with low refractive powers of the first, second and third optical assembly, a large working distance can be achieved. This makes it possible to obtain an imaging optic having a compact design for a given working distance and a given imaging scale of the imaging optics.
Beispielsweise kann dadurch ein aberrometrisches Messsystem mit Arbeitsabständen von mehr als 100 mm, insbesondere mehr als 150 mm oder mehr als 200 mm erhalten werden. Beispielsweise kann ein Arbeitsabstand von 196 mm erhalten werden. Der Abbildungsmaßstab der Abbildungsoptik kann beispielsweise 0,5 oder mehr, insbesondere 0,65 oder mehr betragen.For example, an aberrometric measuring system can be obtained with working distances of more than 100 mm, in particular more than 150 mm or more than 200 mm. For example, a working distance of 196 mm can be obtained. The imaging scale of the imaging optics can be, for example, 0.5 or more, in particular 0.65 or more.
Ein großer Arbeitsabstand erleichtert eine Verwendung des aberrometrischen Messsystems in Operationen oder Behandlungen, da es die Anordnung anderer Instrumente nicht behindert. Ferner kann das Messsystem leicht vor dem Auge des Patienten justiert werden. Des Weiteren erlaubt ein kompakt ausgebildetes aberrometrisches Messsystem eine leichte Integration in andere Apparaturen. Durch einen Abbildungsmaßstab von beispielsweise 0,65 kann zudem erreicht werden, dass die Wellenfront im Eintrittsbereich des Wellenfrontsensors genügend groß ist, um mit der erforderlichen Genauigkeit vermessen zu werden.A large working distance facilitates use of the aberrometric measuring system in operations or treatments, as it does not hinder the placement of other instruments. Furthermore, the measuring system can be easily adjusted in front of the patient's eye. Furthermore, a compactly designed aberrometric measuring system allows easy integration into other equipment. By a magnification of, for example, 0.65 can also be achieved that the wavefront in the inlet region of the wavefront sensor is sufficiently large to be measured with the required accuracy.
Gemäß einer Ausführungsform gilt bei dem aberrometrischen Messsystem für einen Arbeitsabstand D zwischen der Objektebene und der ersten optischen Baugruppe und einer Brennweite f1 der ersten optischen Baugruppe:
Die erste refraktive Fläche der Abbildungsoptik kann definiert werden als die erste refraktive Fläche, auf die ein Lichtstrahl des Messlichts trifft, wenn er von der Objektebene ausgeht und entlang der optischen Achse verläuft. Die erste optische Baugruppe kann die erste refraktive Fläche aufweisen. Insbesondere kann die Entrittsfläche der ersten optischen Baugruppe die erste refraktive Fläche sein.The first refractive surface of the imaging optics can be defined as the first refractive surface, which is hit by a light beam of the measurement light when it starts from the object plane and runs along the optical axis. The first optical assembly may include the first refractive surface. In particular, the entrance surface of the first optical assembly may be the first refractive surface.
Es ist denkbar, dass im Strahlengang des aberrometrischen Messsystems, insbesondere auch zwischen der Objektebene und der ersten refraktiven Fläche, brechkraftlose oder schwach brechende Elemente angeordnet sein können. Beispiele für brechkraftlosen Elemente können sein: Planplatten, Umlenkspiegel, λ/4-Platten. Unter schwach berechenden Elementen sollen optische Elemente verstanden werden, die eine Brennweite aufweisen, die wesentlich größer als die Brennweite der ersten, zweiten oder dritten optischen Baugruppe. Insbesondere dies Brennweiten umfassen, die mehr als zehn mal größer sind als die Brennweite der ersten, zweiten oder dritten Baugruppe.It is conceivable that in the beam path of the aberrometric measuring system, in particular between the object plane and the first refractive surface, non-refractive or weakly refractive elements may be arranged. Examples of powerless elements can be: plane plates, deflecting mirrors, λ / 4 plates. By weakly calculating elements are to be understood optical elements having a focal length, which is substantially larger than the focal length of the first, second or third optical assembly. In particular, these include focal lengths that are more than ten times larger than the focal length of the first, second or third assembly.
Der Arbeitsabstand kann somit ein Maß für den Bereich sein, den der Chirurg insbesondere zur Durchführung der Operationshandlungen und zur Anordnung von chirurgischen Instrumenten ausnutzen kann.The working distance can thus be a measure of the area that the surgeon can exploit, in particular for carrying out the surgical procedures and for arranging surgical instruments.
Durch den großen Arbeitsabstand relativ zur Brennweite der ersten optischen Baugruppe wird ein aberrometrisches Messsystem erhalten, das einen großen Arbeitsabstand bei geringer Brennweite der ersten optischen Baugruppe aufweist. Da die Länge des aberrometrischen Messsystems von der Brennweite der ersten optischen Baugruppe abhängt, ist zur Erreichung eines erforderlichen Arbeitsabstandes nur eine geringe Länge des aberrometrischen Messsystems erforderlich. Folglich wird dadurch ein kompaktes aberrometrisches Messsystem erhalten.Due to the large working distance relative to the focal length of the first optical assembly, an aberrometric measuring system is obtained, which has a large working distance at low focal length of the first optical assembly. Since the length of the aberrometric measuring system depends on the focal length of the first optical assembly, only a small length of the aberrometric measuring system is required to achieve a required working distance. As a result, a compact aberrometric measuring system is thereby obtained.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform gilt für eine Länge L des aberrometrischen Messsystems entlang der optischen Achse und für den Arbeitsabstand D:
Die Länge L des aberrometrischen Messsystems kann definiert werden als der Abstand entlang der optischen Achse zwischen der ersten refraktiven Fläche der Abbildungsoptik und der Bildebene.The length L of the aberrometric measuring system can be defined as the distance along the optical axis between the first refractive surface of the imaging optics and the image plane.
Beispielsweise kann die erste optische Baugruppe die erste refraktive Fläche der Abbildungsoptik umfassen. Insbesondere kann die Länge L des aberrometrischen Messsystems der Abstand entlang der optischen Achse zwischen der Eintrittsfläche der ersten optischen Baugruppe und der Bildebene sein.By way of example, the first optical assembly may comprise the first refractive surface of the imaging optics. In particular, the length L of the aberrometric measuring system may be the distance along the optical axis between the entrance surface of the first optical assembly and the image plane.
Beispielsweise kann die Länge L des aberrometrischen Messsystems geringer sein als 200 mm, insbesondere geringer als 150 mm, 120 mm, 115 mm, 100 m oder 60 mm.For example, the length L of the aberrometric measuring system may be less than 200 mm, in particular less than 150 mm, 120 mm, 115 mm, 100 m or 60 mm.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform gilt für eine Brennweite f1 der ersten optischen Baugruppe und eine Brennweite f2 der zweiten optischen Baugruppe:
Es wird dadurch ein aberrometrisches Messsystem erhalten, bei dem im Verhältnis zur Brennweite der ersten optischen Baugruppe ein großer Arbeitsabstand bereitgestellt werden kann und ferner bei dem bei gegebenem Arbeitsabstand die Länge der Abbildungsoptik gering ist. Dadurch kann ein kompaktes aberrometrisches Messsystem erhalten werden.An aberrometric measuring system is thereby obtained in which a large working distance can be provided in relation to the focal length of the first optical assembly, and furthermore in which the length of the imaging optics is low for a given working distance. As a result, a compact aberrometric measuring system can be obtained.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des aberrometrischen Messsystems liegt ein Brennpunkt der ersten optischen Baugruppe entlang der optischen Achse des Messlichts zwischen der zweiten optischen Baugruppe und der Bildebene.According to a further embodiment of the aberrometric measuring system, a focal point of the first optical assembly lies along the optical axis of the measuring light between the second optical assembly and the image plane.
Insbesondere kann der Brennpunkt der ersten optischen Baugruppe zwischen der Austrittsfläche der zweiten optischen Baugruppe und der Bildebene liegen. In particular, the focal point of the first optical assembly may lie between the exit surface of the second optical assembly and the image plane.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Abbildungsoptik entlang der optischen Achse verschiebbare optische Komponenten auf, die ausgebildet sind, dass sie entlang der optischen Achse verschiebbar sind.According to a further embodiment, the imaging optics have displaceable optical components along the optical axis, which are designed such that they can be displaced along the optical axis.
Die verschiebbaren optischen Komponenten können insbesondere die erste, die zweite und/oder die dritte optische Baugruppe umfassen.The displaceable optical components may in particular comprise the first, the second and / or the third optical assembly.
Die Abbildungsoptik kann so ausgebildet sein, dass die erste optische Baugruppe eine verschiebbare optische Komponente ist und/oder die zweite optische Baugruppe eine verschiebbare optische Komponente ist und/oder die dritte optische Baugruppe eine verschiebbare optische Komponente ist.The imaging optics can be designed so that the first optical assembly is a displaceable optical component and / or the second optical assembly is a displaceable optical component and / or the third optical assembly is a displaceable optical component.
Des Weiteren ist es denkbar, dass die dritte optische Komponente und der Wellenfrontsensor zusammen eine verschiebbare optische Komponente sind.Furthermore, it is conceivable that the third optical component and the wavefront sensor together are a displaceable optical component.
Die verschiebbaren optischen Komponenten der Abbildungsoptik können so ausgebildet sein, dass sie einzeln und unabhängig voneinander entlang der optischen Achse der Abbildungsoptik verschiebbar sind.The displaceable optical components of the imaging optics can be designed so that they are individually and independently displaceable along the optical axis of the imaging optics.
Insbesondere kann die Abbildungsoptik so ausgebildet sein, dass eine Verschiebung der verschiebbaren optischen Komponenten während einer Messung vornehmbar ist. Insbesondere kann dadurch die Fehlsichtigkeit eines Auges kompensiert werden. Beispielsweise kann die Abbildungsoptik einen oder mehrere Aktuatoren aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie die verschiebbaren Komponenten der Abbildungsoptik verschieben.In particular, the imaging optics can be designed such that a displacement of the displaceable optical components during a measurement is vornehmbar. In particular, this can be compensated for the refractive error of an eye. By way of example, the imaging optics can have one or more actuators which are designed such that they displace the displaceable components of the imaging optics.
Eine verschiebbare optische Komponente kann beispielsweise eine Linse, ein Kittglied und/oder einen Spiegel umfassen. Insbesondere kann eine verschiebbare optische Komponente aus einer einzelnen Linse, einem einzelnen Kittglied und/oder einem einzelnen Spiegel bestehen oder aus einer Gruppe von Linsen, Kittgliedern und/oder Spiegeln bestehen.A displaceable optical component may comprise, for example, a lens, a cemented element and / or a mirror. In particular, a displaceable optical component may consist of a single lens, a single cemented element and / or a single mirror or consist of a group of lenses, cemented elements and / or mirrors.
Durch verschiebbar angeordnete optische Komponenten der Abbildungsoptik kann insbesondere eine optische Kompensation der Abbildungsoptik verändert werden. Die optisch Kompensation kann beispielsweise eine Brechkraft, und/oder einen Astigmatismus der Abbildungsoptik umfassen.By displaceably arranged optical components of the imaging optics, in particular an optical compensation of the imaging optics can be changed. The optical compensation may include, for example, a refractive power, and / or an astigmatism of the imaging optics.
Derart kann es möglich sein, dass durch eine Einstellung der optischen Kompensation der Abbildungsoptik die in die Bildebene überführten Wellenfronten im Messbereich des Wellenfrontsensors liegen.In this way, it may be possible that, by adjusting the optical compensation of the imaging optics, the wavefronts transferred to the image plane lie within the measuring range of the wavefront sensor.
Dadurch kann der erforderliche Messbereich des Wellenfrontsensors verringert werden, da selbst bei der Messung stark fehlsichtiger Augen die optische Kompensation der Abbildungsoptik so eingestellt werden kann, dass der Wellenfrontsensor im Wesentlichen eine nicht zu stark deformierte Wellenfront ausmisst, die im Messbereich des Wellenfrontsensors liegt. Insbesondere können dadurch Messungen an stark myopen, hyperopen oder aphaken Augen vorgenommen werden.As a result, the required measuring range of the wavefront sensor can be reduced, since the optical compensation of the imaging optics can be adjusted even in the case of the measurement of severely ill-defined eyes, so that the wavefront sensor substantially measures a wavefront that is not too heavily deformed and lies within the measuring range of the wavefront sensor. In particular, measurements can be made on strongly myopic, hyperopic or aphakic eyes.
Ferner kann der Wellenfrontsensor so ausgebildet sein, entlang der optischen Achse verschiebbar zu sein. Insbesondere kann dadurch die Eintrittsfläche des Wellenfrontsensors so verschiebbar sein, dass sie in der Bildebene der Abbildungsoptik oder im Detektionsbereich anordenbar ist. Beispielsweise kann das aberrometrische Messsystem einen oder mehrere Aktuatoren aufweisen, die so ausgebildet sind, dass sie den Wellenfrontsensor verschieben.Furthermore, the wavefront sensor can be designed to be displaceable along the optical axis. In particular, the entry surface of the wavefront sensor can thereby be displaceable in such a way that it can be arranged in the image plane of the imaging optics or in the detection region. For example, the aberrometric measuring system may include one or more actuators configured to displace the wavefront sensor.
Dies ermöglicht es, bei einer Verschiebung der Bildebene, die beispielsweise durch eine Verschiebung von einer oder mehreren der verschiebbaren optischen Komponenten der Abbildungsoptik verursacht wird, die Eintrittsfläche des Wellenfrontsensors wieder in der Bildebene oder im Detektionsbereich um die Bildebene zu positionieren. Dadurch kann insbesondere ein vergleichsweise flexibles System erhalten werden, mit dem genauere Messungen vorgenommen werden können, als mit einem System mit einer starren Anordnung des Wellenfrontsensors.This makes it possible, with a displacement of the image plane, which is caused for example by a shift of one or more of the displaceable optical components of the imaging optics, to position the entrance surface of the wavefront sensor again in the image plane or in the detection region around the image plane. As a result, in particular, a comparatively flexible system can be obtained with which more accurate measurements can be made than with a system with a rigid arrangement of the wavefront sensor.
Insbesondere kann die Abbildungsoptik so ausgelegt sein, dass die dritte optische Baugruppe und der Wellenfrontsensor entlang der optischen Achse verschiebbar angeordnet sind und ferner ein Pupillenstrahlengang des Messlichts zwischen der zweiten optischen Baugruppe und der dritten optischen Baugruppe parallel zur optischen Achse ausgerichtet ist. Der Pupillenstrahlengang kann hier definiert werden als der Lauf von Lichtstrahlen, die von einem Punkt in der Objektebene ausgehen.In particular, the imaging optics may be designed such that the third optical assembly and the wavefront sensor are displaceably arranged along the optical axis and also a pupil beam path of the measurement light between the second optical assembly and the third optical assembly in parallel aligned with the optical axis. The pupil beam path can be defined here as the passage of light rays emanating from a point in the object plane.
Parallel ausgerichtet kann in diesem Zusammenhang bedeuten, dass die Strahlen des Messlichts parallel oder im wesentlichen parallel zur optischen Achse verlaufen. Je paralleler die Strahlen zur optischen Achse verlaufen, desto geringer kann eine Verschiebung der Bildebene relativ zur Eintrittsfläche des Wellenfrontsensors bei einer Verschiebung der dritten optischen Baugruppe und des Wellenfrontsensors sein.Parallel aligned may mean in this context that the rays of the measuring light are parallel or substantially parallel to the optical axis. The more parallel the rays run to the optical axis, the lower can be a shift of the image plane relative to the entrance surface of the wavefront sensor during a displacement of the third optical assembly and the wavefront sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Abbildungsoptik so ausgebildet, dass eine optische Kompensation der Abbildungsoptik veränderbar ist.According to a further embodiment, the imaging optics is designed such that an optical compensation of the imaging optics is variable.
Eine optische Kompensation der Abbildungsoptik kann insbesondere eine Brechkraft und/oder einen Astigmatismus umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die optische Kompensation auch Abbildungsfehler höherer Ordnung der Abbildungsoptik umfassen.An optical compensation of the imaging optics may include in particular a refractive power and / or an astigmatism. Alternatively or additionally, the optical compensation may also include higher-order aberrations of the imaging optics.
Insbesondere kann es möglich sein, dass durch eine Änderung der optischen Kompensation der Abbildungsoptik erreicht wird, dass Wellenfronten in der Objektebene, die eine kompensierbare Abweichung von der ebenen Wellenfront aufweisen, in vom Wellenfrontsensor messbare Wellenfronten in der Bildebene überführt werden.In particular, it may be possible to achieve, by changing the optical compensation of the imaging optics, that wavefronts in the object plane which have a compensatable deviation from the planar wavefront are converted into wavefronts measurable by the wavefront sensor in the image plane.
Eine durch die Abbildungsoptik kompensierbare Abweichung von der ebenen Wellenfront in der Objektebene kann beispielsweise ein konvergenter oder divergenter Strahlengang des Messlichts sein, der sich durch eine sphärische Fehlsichtigkeit des zu untersuchenden Auges ergibt. Es ist aber auch denkbar, dass die kompensierbare Abweichung zusätzlich oder alternativ einen Astigmatismus und/oder eine andere Fehlsichtigkeit des Auges umfasst.A deviation from the planar wavefront in the object plane which can be compensated by the imaging optics can be, for example, a convergent or divergent beam path of the measurement light, which results from a spherical refractive error of the eye to be examined. However, it is also conceivable that the compensatable deviation additionally or alternatively comprises astigmatism and / or other ametropia of the eye.
Ein Bereich der von der Abbildungsoptik kompensierbaren Abweichung von der ebenen Wellenfront kann beispielsweise sphärische Krümmungen der Wellenfront in der Objektebene in einem Bereich von –10 Dioptrien bis +25 Dioptrien umfassen.For example, a range of the aberration that can be compensated by the imaging optics from the planar wavefront may include spherical curvatures of the wavefront in the object plane in a range of -10 diopters to +25 diopters.
Insbesondere kann der Bereich der von der Abbildungsoptik kompensierbaren Abweichung so sein, dass er die Fehlsichtigkeit von aphaken Augen, also im Wesentlichen einer Krümmung der Wellenfront in der Objektebene von +25 Dioptrien, umfasst.In particular, the range of the deviation that can be compensated by the imaging optics can be such that it comprises the ametropia of aphakic eyes, that is to say essentially a curvature of the wavefront in the object plane of +25 dioptres.
Es kann dadurch ein aberrometrisches Messsystem zur Verfügung gestellt werden, mit dem die Refraktionsfehler des zu untersuchenden Auges zumindest zum Teil kompensierbar sind. Dadurch kann die Abweichung der Wellenfront in der Bildebene von einer ebenen Wellenfront verringert werden. Daher ist beispielsweise bei Augen mit großer Fehlsichtigkeit, d. h. beispielsweise Augen mit großen negativen oder positiven Rezeptwerten der sphärischen Wirkung, die Abbildungsoptik so kompensierbar, dass die Wellenfront in der Bildebene eine Form hat, die im Messbereich des Wellenfrontsensors liegt. Dadurch kann in dem aberrometrischen Messsystem ein Wellenfrontsensor mit einem geringen Messbereich verwendet werden. Wellenfrontsensoren mit einem geringen Messbereich können kostengünstiger sein und/oder eine höhere Empfindlichkeit aufweisen.An aberrometric measuring system can thereby be made available with which the refractive errors of the eye to be examined can be at least partially compensated. As a result, the deviation of the wavefront in the image plane from a planar wavefront can be reduced. Therefore, for example, in eyes with high ametropia, i. H. For example, eyes with large negative or positive recipe values of the spherical effect, the imaging optics compensated so that the wavefront in the image plane has a shape that lies in the measuring range of the wavefront sensor. As a result, a wavefront sensor with a small measuring range can be used in the aberrometric measuring system. Wavefront sensors with a low measurement range can be less expensive and / or have a higher sensitivity.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Abbildungsoptik eine adaptive optische Komponente auf, die so ausgebildet ist, dass eine Brechkraft und/oder eine Aberration der adaptiven optischen Komponente veränderbar ist.According to one embodiment, the imaging optics has an adaptive optical component, which is designed so that a refractive power and / or an aberration of the adaptive optical component is variable.
Die adaptive optische Komponente kann beispielsweise eine Linse, ein Kittglied und/oder ein Spiegel sein. Die adaptive optische Komponente kann aber auch eine Gruppe von Linsen, Kittgliedern und/oder Spiegeln umfassen. Des Weiteren kann die adaptive optische Komponente Alvarez- und/oder Lohmann-Platten aufweisen.The adaptive optical component can be for example a lens, a cemented element and / or a mirror. However, the adaptive optical component may also comprise a group of lenses, cemented elements and / or mirrors. Furthermore, the adaptive optical component may comprise Alvarez and / or Lohmann plates.
Durch eine Änderung der Brechkraft und/oder der Aberration der adaptiven optischen Komponente kann beispielsweise die optische Kompensation der Abbildungsoptik verändert werden.By changing the refractive power and / or the aberration of the adaptive optical component, for example, the optical compensation of the imaging optics can be changed.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die adaptive optische Komponente zumindest zwei Teilkomponenten auf, die so ausgebildet sind, dass durch eine Verlagerung der zumindest zwei Teilkomponenten relativ zueinander in eine Richtung, die in einem Winkel zur optischen Achse, insbesondere senkrecht zur optischen Achse orientiert ist, die optische Kompensation der Abbildungsoptik veränderbar ist.According to a further embodiment, the adaptive optical component has at least two subcomponents which are designed such that by a displacement of the at least two subcomponents relative to one another in a direction which is oriented at an angle to the optical axis, in particular perpendicular to the optical axis optical compensation of the imaging optics is changeable.
Die zwei Teilkomponenten können beispielsweise jeweils eine kubische Fläche aufweisen. Teilkomponenten mit solchen Eigenschaften können beispielsweise Alvarez- oder Lohmann-Linsen sein. Solche Linsen sind beispielsweise beschrieben im Artikel
Die Verlagerung kann in eine Richtung erfolgen, die in einem Winkel zur optischen Achse geneigt ist. Insbesondere kann die Verlagerung in eine Richtung erfolgen, die senkrecht zur optischen Achse orientiert ist.The displacement may be in a direction inclined at an angle to the optical axis. In particular, the displacement can take place in a direction which is oriented perpendicular to the optical axis.
Vorteilhaferweise kann dadurch eine Abbildungsoptik erhalten werden, wobei eine Anpassung der Brechkraft nicht durch eine Verlagerung von Teilkomponenten entlang der optischen Achse erfolgt. Dadurch ist es möglich, ein aberrometrisches Messsystem mit einer geringen Länge zu erhalten, da entlang der optischen Achse nur ein geringer Verfahrweg bereitgestellt werden muss. Ferner kann der Verfahrweg, beispielsweise bei der Verwendung von Lohmann- oder Alvarez-Linsen viel kürzer sein als ein Verfahrweg, der bei einer Brechwertänderung durch ein Verschieben von Linsen und/oder Kittgliedern entlang der optischen Achse erforderlich wäre um die gleiche Brechwertänderung zu erreichen. Beispielsweise kann bei Lohmann- oder Alvarez-Linsen der Verfahrweg nur wenige Millimeter betragen, um große sphärische Fehlsichtigkeiten eines zu untersuchenden Auges zu kompensieren. Die dafür notwendige Mechanik kann kompakt und leicht gebaut werden. Durch den kurzen Verfahrweg kann ferner die Refraktionsmessung in kurzer Zeit erfolgen, da für das Verfahren nur wenig Zeit erforderlich ist.Advantageously, an imaging optics can thereby be obtained, wherein an adjustment of the refractive power is not effected by a displacement of subcomponents along the optical axis. This makes it possible to obtain an aberrometric measurement system with a short length, since only a small travel path has to be provided along the optical axis. Furthermore, the travel path, for example when using Lohmann or Alvarez lenses, can be much shorter than a travel path which would be required for a change in refractive power due to a displacement of lenses and / or cemented elements along the optical axis in order to achieve the same refractive index change. For example, with Lohmann or Alvarez lenses, the travel can be only a few millimeters in order to compensate for large spherical refractive errors of an eye to be examined. The necessary mechanics can be made compact and lightweight. Due to the short travel distance, the refraction measurement can also be carried out in a short time since only little time is required for the method.
Gemäß einer Ausführungsform weist die adaptive optische Komponente eine variable Flüssiglinse, eine Flüssigkristall-Linse (LC-Linse) und/oder einen adaptiven Spiegel auf.According to one embodiment, the adaptive optical component comprises a variable liquid lens, a liquid crystal lens (LC lens) and / or an adaptive mirror.
Eine Flüssigkristalllinse ist beispielsweise bekannt aus den Dokumenten
Variable Flüssiglinsen, welche zur Änderung der Brechkraft eine Änderung einer Form einer Grenzfläche ausnutzen, sind aus
Ein adaptiver Spiegel kann insbesondere ein deformierbarer Spiegel sein.An adaptive mirror may in particular be a deformable mirror.
Durch den Einsatz von LC-Linsen, variablen Flüssiglinsen und/oder adaptiven Spiegeln kann eine Veränderung der optischen Kompensation der Abbildungsoptik ohne mechanische Verschiebung von Komponenten erfolgen. Dadurch kann ein aberrometrisches Messsystem erhalten werden, das kompakt ist, da keine Verfahrwege erforderlich sind. Dies erlaubt auch die Durchführung von Messungen in kurzer Zeit. Ferner kann dadurch ein leichtes aberrometrisches Messsystem erhalten werden.Through the use of LC lenses, variable liquid lenses and / or adaptive mirrors, a change in the optical compensation of the imaging optics can take place without mechanical displacement of components. As a result, an aberrometric measurement system can be obtained that is compact because no travel paths are required. This also allows the implementation of measurements in a short time. Furthermore, a light aberrometric measuring system can thereby be obtained.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die adaptive optische Komponente in einem Adaptionsbereich entlang der optischen Achse vor der Bildebene angeordnet.According to a further embodiment, the adaptive optical component is arranged in an adaptation region along the optical axis in front of the image plane.
Ist die adaptive optische Komponente in einer Ebene angeordnet, die konjugiert zur Bildebene ist, so beeinflusst eine Änderung der Brechkraft und/oder Aberration der adaptiven optischen Komponente die Position der Bildebne nicht oder nur gering. Ist jedoch die adaptive optische Komponente nicht in einer zur Bildebene konjugierten Ebene angeordnet, so kann eine Änderung der Brechkraft und/oder von Aberrationen der adaptiven optischen Komponente eine Verschiebung der Bildebene zu erwarten. Die Verschiebung kann jedoch umso geringer sein, je näher die adaptive optische Komponente an der Bildebene positioniert ist.If the adaptive optical component is arranged in a plane that is conjugate to the image plane, then a change in the refractive power and / or aberration of the adaptive optical component does not influence the position of the image paths, or only slightly. If, however, the adaptive optical component is not arranged in a plane conjugate to the image plane, then a change in the refractive power and / or aberrations of the adaptive optical component can be expected to shift the image plane. However, the closer the adaptive optical component is positioned to the image plane, the lower the shift.
Der Adaptionsbereich kann so definiert sein, dass bei einer Veränderung der Brechkraft und/oder der Aberration der adaptiven optischen Komponente eine Verschiebung der Position der Bildebene nur so erfolgt, dass der Eintrittsbereich des Wellenfrontsensors im Detektionsbereich um die Bildebene bleibt. Daher kann selbst bei einer Verschiebung der Bildebene durch eine Änderung der Brechkraft und/oder Aberration der adaptiven optischen Komponente die Wellenfront in der Bildebene aus den Daten des Wellenfrontsensors berechnet werden.The adaptation range can be defined such that when the refractive power and / or the aberration of the adaptive optical component changes, the position of the image plane is shifted only so that the entrance region of the wavefront sensor remains in the detection region around the image plane. Therefore, even if the image plane is displaced by a change in refractive power and / or aberration of the adaptive optical component, the wavefront in the image plane can be calculated from the data of the wavefront sensor.
Beispielsweise kann der Adaptionsbereich geringer sein als ein Zehntel, insbesondere ein Fünfzigstel oder ein Hundertstel oder ein Tausendstel des Abstandes entlang der optischen Achse zwischen der Objektebene und der Bildebene. For example, the adaptation range may be less than a tenth, in particular a fiftieth or one hundredth or one thousandth of the distance along the optical axis between the object plane and the image plane.
Beispielsweise kann der Adaptionsbereich geringer sein als 30 mm oder 6 mm oder 3 mm oder 0,3 mm.For example, the adaptation range may be less than 30 mm or 6 mm or 3 mm or 0.3 mm.
Zusätzlich ist es denkbar, dass der Wellenfrontsensor entlang der optischen Achse bewegbar ist. Insbesondere kann der Wellenfrontsensor so bewegbar sein, dass er bei einer Veränderung der Position der Bildebene wieder so angeordnet werden kann, dass der Eingangsbereich des Wellenfrontsensors in der Bildebene oder in einem Detektionsbereich um die Bildebene angeordnet ist.In addition, it is conceivable that the wavefront sensor is movable along the optical axis. In particular, the wavefront sensor can be movable so that, when the position of the image plane changes, it can be arranged again so that the input region of the wavefront sensor is arranged in the image plane or in a detection region around the image plane.
Dadurch wird ein aberrometrisches Messsystem erhalten, das eine flexiblere Positionierung der adaptiven optischen Komponente erlaubt und/oder wobei eine Berechnung der Wellenfront in der Bildebene aus den Daten des Wellenfrontsensors nicht erforderlich ist.As a result, an aberrometric measuring system is obtained, which permits a more flexible positioning of the adaptive optical component and / or wherein a calculation of the wavefront in the image plane from the data of the wavefront sensor is not required.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Abbildungsoptik so ausgebildet dass, ein Strahlengang des Messlichts zumindest eine Zwischenbildebene aufweist, wobei die Zwischenbildebene optisch konjugiert zur Bildebene ist und wobei die adaptive optische Komponente in einem Zwischenbildbereich entlang der optischen Achse um die Zwischenbildebene angeordnet ist.According to a further embodiment, the imaging optics is designed such that a beam path of the measurement light has at least one intermediate image plane, wherein the intermediate image plane is optically conjugate to the image plane and wherein the adaptive optical component is arranged in an intermediate image region along the optical axis about the intermediate image plane.
Insbesondere kann die adaptive optische Komponente entlang der optischen Achse an der Position der Zwischenbildebene angeordnet sein.In particular, the adaptive optical component can be arranged along the optical axis at the position of the intermediate image plane.
Der Zwischenbildbereich kann definiert werden als der Bereich entlang der optischen Achse um die Zwischenbildebene, bei dem die Position der Bildebene bei einer Änderung der Brechkraft und/oder der Aberration der adaptiven optischen Komponente, höchstens so verändert wird, dass die Wellenfront in der Bildebene aus den Messwerten des Wellenfrontsensors berechnet werden kann.The intermediate image area can be defined as the area along the optical axis about the intermediate image plane in which the position of the image plane is changed at a change in the refractive power and / or the aberration of the adaptive optical component, at most so that the wavefront in the image plane of the Measurements of the wavefront sensor can be calculated.
Dadurch bleibt die Wellenfront in der Bildebene auch bei einer Veränderung der Brechkraft und/oder Aberration der adaptiven optischen Komponente aus den Daten des Wellenfrontsensors berechenbar.As a result, the wavefront in the image plane remains calculable from the data of the wavefront sensor even if the refractive power and / or aberration of the adaptive optical component changes.
Beispielsweise kann der Zwischenbildbereich geringer sein als ein Zehntel, insbesondere ein Fünfzigstel oder ein Hundertstel oder ein Tausendstel des Abstandes entlang der optischen Achse zwischen der Objektebene und der Bildebene.For example, the intermediate image area may be less than a tenth, in particular a fiftieth or one hundredth or one thousandth of the distance along the optical axis between the object plane and the image plane.
Beispielsweise kann der Zwischenbildbereich geringer sein als 30 mm oder 6 mm oder 3 mm oder 0,3 mm.For example, the intermediate image area may be smaller than 30 mm or 6 mm or 3 mm or 0.3 mm.
Die Abbildungsoptik kann so ausgebildet sein, dass die Zwischenbildebene zwischen der ersten refraktiven Fläche der Abbildungsoptik und der Bildebene liegt. Insbesondere kann die Abbildungsoptik so ausgelegt sein, dass die Zwischenbildebene entlang der optischen Achse zwischen der zweiten oder dritten optischen Baugruppe und der Bildebene liegt.The imaging optics can be designed such that the intermediate image plane lies between the first refractive surface of the imaging optics and the image plane. In particular, the imaging optics can be designed such that the intermediate image plane lies along the optical axis between the second or third optical assembly and the image plane.
Dadurch wird ein aberrometrisches Messsystem erhalten, bei dem eine Änderung der Brechkraft und/oder Aberration der adaptiven optischen Komponente nur eine geringe Verschiebung der Bildebene zur Folge hat. Daher kann das aberrometrische Messsystem über einen großen Bereich an die Fehlsichtigkeit eines untersuchten Objektes angepasst werden, ohne dass eine aufwendige Positionierung des Wellenfrontsensors erfolgen muss.As a result, an aberrometric measurement system is obtained in which a change in the refractive power and / or aberration of the adaptive optical component results in only a slight shift of the image plane. Therefore, the aberrometric measuring system can be adapted to the defective vision of a tested object over a large range, without the need for elaborate positioning of the wavefront sensor.
Gemäß einer Ausführungsform weist das aberrometrische Messsystem ferner eine Beleuchtungsoptik auf, die dazu ausgelegt ist, Beleuchtungslicht einer Lichtquelle des optischen Messsystems in den Strahlengang des Messlichts über einen Strahlteiler der Beleuchtungsoptik einzukoppeln.According to one embodiment, the aberrometric measuring system further comprises an illumination optical system which is designed to couple illumination light from a light source of the optical measuring system into the beam path of the measurement light via a beam splitter of the illumination optical unit.
Insbesondere kann der Strahlteiler so ausgebildet sein, dass das Beleuchtungslicht auf die Objektebene gelenkt wird.In particular, the beam splitter can be designed so that the illumination light is directed to the object plane.
Ist das zu untersuchende Auge normalsichtig, also emmetrop, so erzeugt eine ebene einfallende Wellenfront, also ein paralleles Strahlenbündel des Beleuchtungslichts, einen punktförmigen Beleuchtungsfleck auf der Retina. Ist das zu untersuchende Auge fehlsichtig, so kann bei einer ebenen einfallenden Wellenfront ein vergrößerter Beleuchtungsfleck auf der Retina erhalten werden. Durch einen vergrößerten Beleuchtungsfleck auf der Retina kann der erforderliche Messbereich des Wellenfrontsensors vergrößert werden und die Messung ungenauer werden.If the eye to be examined is normal, that is to say emmetropic, then a plane incidence wavefront, that is to say a parallel bundle of rays of the illumination light, produces a punctiform illumination spot on the retina. If the eye to be examined is ill-mannered, an enlarged illumination wave on the retina can be obtained with a flat incident wavefront. By an enlarged Illumination spot on the retina, the required measuring range of the wavefront sensor can be increased and the measurement becomes less accurate.
Die Beleuchtungsoptik kann optische Baugruppen, insbesondere Linsen und/oder Kittglieder aufweisen. Die Beleuchtungsoptik kann ferner so ausgebildet sein, dass die Form der Wellenfront des Beleuchtungslichts in der Objektebene veränderbar ist. Zur Veränderung der Form der Wellenfront des Beleuchtungslichts in der Objektebene kann die Beleuchtungsoptik beispielsweise adaptive optische Komponenten aufweisen.The illumination optics can have optical assemblies, in particular lenses and / or cemented components. The illumination optics can also be designed so that the shape of the wavefront of the illumination light in the object plane is variable. To change the shape of the wavefront of the illumination light in the object plane, the illumination optics can have, for example, adaptive optical components.
Der Strahlteiler kann beispielsweise einen Teilerwürfel, eine Teilerplatte und/oder ein Pellicle aufweisen. Ein Pellicle kann eine dünne gespannte Folie aufweisen. Vorteil eines Pellicle ist insbesondere, dass keine oder nur geringe Bildfehler, wie beispielsweise ein Astigmatismus, in den Strahlengang zwischen Auge und Wellenfrontsensor eingeführt werden und in diesem Strahlengang auch keine Reflexionen auftreten. Bei einer Teilerplatte hingegen können beispielsweise Doppelreflexe auftreten. Pellicle sind beispielsweise erhältlich bei der Firma Edmund Optics Inc. in Barrington, NJ, USA.The beam splitter may for example comprise a splitter cube, a splitter plate and / or a pellicle. A pellicle may have a thin strained foil. In particular, the advantage of a pellicle is that no or only slight aberrations, such as, for example, astigmatism, are introduced into the beam path between the eye and the wavefront sensor and no reflections occur in this beam path. In a divider plate, however, for example, double reflexes can occur. Pellicles are available, for example, from Edmund Optics Inc. of Barrington, NJ.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Beleuchtungsoptik so ausgelegt, dass eine sphärische Krümmung einer Wellenfront des Beleuchtungslichts in der Objektebene veränderbar ist.According to a further embodiment, the illumination optical system is designed such that a spherical curvature of a wavefront of the illumination light in the object plane can be changed.
Die sphärische Krümmung der Wellenfront des Beleuchtungslichts in der Objektebene kann insbesondere durch optische Komponenten der Beleuchtungsoptik veränderbar sein.The spherical curvature of the wavefront of the illumination light in the object plane can be variable in particular by optical components of the illumination optics.
Beispielsweise kann der Strahlteiler der Beleuchtungsoptik entlang der optischen Achse verschiebbar sein. Dabei kann der Strahlteiler zwischen der ersten refraktiven Fläche der Abbildungsoptik und der Bildebene angeordnet sein. Insbesondere ist es denkbar, dass der Strahlteiler auf der optischen Achse zwischen der ersten optischen Baugruppe und der Bildebene angeordnet ist. In anderen Worten kann der Strahlteiler auf der optischen Achse zwischen der Austrittsfläche der ersten optischen Baugruppe und der Bildebene angeordnet sein.For example, the beam splitter of the illumination optical system can be displaceable along the optical axis. In this case, the beam splitter can be arranged between the first refractive surface of the imaging optics and the image plane. In particular, it is conceivable that the beam splitter is arranged on the optical axis between the first optical assembly and the image plane. In other words, the beam splitter may be arranged on the optical axis between the exit surface of the first optical assembly and the image plane.
Die sphärische Krümmung der Wellenfront des Beleuchtungslichts in der Objektebene kann insbesondere so geändert werden, dass sich auch bei einem Auge mit einer sphärischen Fehlsichtigkeit ein möglichst kleiner punktförmiger Beleuchtungsfleck auf der Retina ergibt.The spherical curvature of the wavefront of the illumination light in the object plane can in particular be changed such that the smallest possible punctiform illumination spot on the retina results even with an eye with a spherical refractive error.
Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass die Bleuchtungsoptik so ausgelegt ist, dass die Wellenfront des Beleuchtungslichts in der Objektebene an einen Astigmatismus oder an eine andere Fehlsichtigkeit des zu untersuchenden Auges so angepasst ist, dass der Beleuchtungsfleck auf der Retina möglichst klein ist.Additionally or alternatively, it is conceivable that the illumination optics is designed so that the wavefront of the illumination light in the object plane is adapted to astigmatism or to another defective vision of the eye to be examined so that the illumination spot on the retina is as small as possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das aberrometrische Messsystem einen zweiten Wellenfrontsensor mit einer zweiten Eintrittsfläche auf, wobei die zweite Eintrittsfläche alternativ oder zusätzlich zur Eintrittsfläche des ersten Wellenfrontsensors in der Bildebene angeordnet ist oder anordenbar ist.According to a further embodiment, the aberrometric measuring system has a second wavefront sensor with a second entrance surface, wherein the second entry surface is arranged or can be arranged alternatively or additionally to the entry surface of the first wavefront sensor in the image plane.
Der Wellenfrontsensor und der zweite Wellenfrontsensor können voneinander unterschiedliche Messbereiche aufweisen.The wavefront sensor and the second wavefront sensor may have different measurement ranges from each other.
Durch die Kombination von Wellenfrontsensoren mit unterschiedlichen Messbereichen kann ein Gesamtmessbereich, der sich aus der Kombination der Messbereiche beider Wellenfrontsensoren ergibt, vergrößert werden. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn die Messbereiche beider Wellenfrontsensoren sich nicht oder nur gering überlappen. Ferner kann ein Wellenfrontsensor mit einem größeren Messbereich kombiniert werden mit einem Wellenfrontsensor mit einem kleinen Messbereich. Beispielsweise kann der Wellenfrontsensor mit dem kleinen Messbereich genauere Messwerte liefern, sodass er dann eingesetzt wird, wenn durch eine Anpassung der Beleuchtungsoptik und/oder der Abbildungsoptik eine Fehlsichtigkeit des zu untersuchenden Auges soweit kompensiert wurde, dass die auf die Bildebene einfallende Wellenfront nur eine sehr geringe Abweichung von einer ebenen Wellenfront aufweist.By combining wavefront sensors with different measuring ranges, a total measuring range, which results from the combination of the measuring ranges of both wavefront sensors, can be increased. This may be the case in particular if the measuring ranges of both wavefront sensors do not overlap or overlap only slightly. Furthermore, a wavefront sensor with a larger measuring range can be combined with a wavefront sensor with a small measuring range. By way of example, the wavefront sensor with the small measuring range can supply more accurate measured values, so that it is used if an ametropia of the eye to be examined has been compensated by adapting the illumination optics and / or the imaging optics to such an extent that the wavefront incident on the image plane is only very small Deviation from a plane wavefront has.
Beispielsweise kann das aberrometrische Messsystem einen ersten und einen zweiten Hartmann-Shack-Sensor aufweisen. Der erste Hartmann-Shack-Sensor kann sich vom zweiten Hartmann-Shack-Sensor durch die Größe der Mikrolinsen und die Anzahl der Mikrolinsen pro Fläche unterscheiden. Der Hartmann-Shack-Sensor mit den größeren Mikrolinsen und der geringeren Mikrolinsenanzahl pro Fläche kann zur Grobabschätzung der Krümmung der Wellenfront dienen. Mit dieser Information kann die Fokusverteilung des Hartmann-Shack-Sensors mit den kleineren Mikrolinsen und der größeren Anzahl an Mikrolinsen pro Fläche analysiert und ausgewertet werden.For example, the aberrometric measuring system may have a first and a second Hartmann-Shack sensor. The first Hartmann Shack sensor may differ from the second Hartmann Shack sensor in terms of the size of the microlenses and the number of microlenses per area. The Hartmann Shack sensor with the larger microlenses and the smaller number of microlenses per surface can be used to roughly estimate the curvature of the wavefront. With this information, the focus distribution of the Hartmann-Shack sensor with the smaller microlenses and the larger number of microlenses per area can be analyzed and evaluated.
Dadurch kann dadurch ein großer Messbereich auch ohne eine Veränderung optischen Kompensation der Abbildungsoptik erreicht werden. As a result, a large measuring range can be achieved even without a change in optical compensation of the imaging optics.
Alternativ oder zusätzlich ist es denkbar, dass der Wellenfrontsensor und der zweite Wellenfrontsensor Sensoren unterschiedlichen Typs sind. Beispielsweise kann der erste Wellenfrontsensor ein Hartmann-Shack-Sensor sein und der zweite Wellenfrontsensor ein Talbot-Moiré Sensor sein.Alternatively or additionally, it is conceivable that the wavefront sensor and the second wavefront sensor are sensors of different types. For example, the first wavefront sensor may be a Hartmann-Shack sensor and the second wavefront sensor may be a Talbot-Moire sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Wellenfrontsensor einen Hartmann-Shack-Sensor auf.According to a further embodiment, the wavefront sensor has a Hartmann-Shack sensor.
Ein Durchmesser eines Mikrolinsenarrays des Hartmann-Shack-Sensors kann insbesondere größer als 3,5 mm, oder größer als 4 mm oder größer oder gleich 4,6 mm sein.A diameter of a microlens array of the Hartmann-Shack sensor may in particular be greater than 3.5 mm, or greater than 4 mm or greater or equal to 4.6 mm.
Ferner kann der Wellenfrontsensor einen optically-binned Shack-Hartmann-Sensor aufweisen. Ein optically-binned Shack-Hartmann-Sensor weist einen Strahlteiler, zwei Zylinderlinsenarrays, sowie zwei Bildsensoren auf. Auf den Sensoren erhält man Fokuslinien, die je nach Krümmung der einfallenden Wellenfront zu gekrümmten Linien auf den Bildsensoren führen.Furthermore, the wavefront sensor may include an optically-binned Shack-Hartmann sensor. An optically-binned Shack-Hartmann sensor has a beam splitter, two cylindrical lens arrays, and two image sensors. On the sensors, focus lines are obtained which, depending on the curvature of the incident wavefront, lead to curved lines on the image sensors.
Opticall-binned Shack-Harmann-Sensoren sind beispielsweise beschrieben im Artikel
Durch einen optically-binned Shack-Hartmann-Sensor kann ein Wellensensor mit einem großen Messbereich bereitgestellt.An optically-binned Shack-Hartmann sensor provides a shaft sensor with a wide measuring range.
Ferner wird gemäß einer weiteren Ausführungsform ein optisches Messsystem bereitgestellt, aufweisend:
ein aberrometrisches Messsystem gemäß einer der vorangehenden Ausführungsformen,
ein Mikroskopiesystem, das eine zweite Abbildungsoptik aufweist, wobei die zweite Abbildungsoptik zumindest ein Okular umfasst und/oder wobei die zweite Abbildungsoptik die Objektebene auf zumindest einen elektronischen Bildsensor abbildet.Furthermore, according to another embodiment, an optical measuring system is provided, comprising:
an aberrometric measuring system according to one of the preceding embodiments,
a microscopy system having a second imaging optics, wherein the second imaging optics comprises at least one eyepiece and / or wherein the second imaging optics images the object plane on at least one electronic image sensor.
Die zweite Abbildungsoptik kann insbesondere so ausgebildet sein, dass durch einen Betrachter über die Okulare ein vergrößertes Bild der Objektebene beobachtbar ist und/oder dass durch den Bildsensor ein vergrößertes Bild der Objektebene aufnehmbar ist.The second imaging optics can in particular be designed such that an enlarged image of the object plane can be observed by a viewer via the eyepieces and / or that an enlarged image of the object plane can be recorded by the image sensor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das optische Messsystem so ausgebildet, dass die Abbildungsoptik des aberrometrischen Messsystems und die zweite Abbildungsoptik eine gemeinsame optische Komponente aufweisen.According to a further embodiment, the optical measuring system is designed so that the imaging optics of the aberrometric measuring system and the second imaging optics have a common optical component.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die vorstehenden sowie weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung werden durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen noch deutlicher hervorgehen. Es wird betont, dass nicht alle möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung notwendigerweise alle oder einige der hier angegebenen Vorteile erzielen.The foregoing and other advantageous features of the invention will become more apparent from the following detailed description of the exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. It is emphasized that not all possible embodiments of the present invention necessarily achieve all or some of the advantages indicated herein.
Detaillierte Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments
In den nachfolgend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen sind Merkmale, die sich in Funktion und Aufbau ähneln, soweit möglich mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen. Um die Merkmale einer bestimmten Komponente einer bestimmten Ausführungsform zu verstehen, sollten daher die Beschreibung anderer Ausführungsformen und die Zusammenfassung der Erfindung berücksichtigt werden.In the exemplary embodiments described below, features that are similar in function and construction are provided with the same or similar reference numbers as possible. Therefore, to understand the features of a particular component of a particular embodiment, the description of other embodiments and the summary of the invention should be considered.
Strahlengang 1-1 der
Alternativ ist es auch denkbar, dass eine ebene Wellenfront
Ein Auge
Das Auge
Ist der Beleuchtungsfleck
Die Abbildungsoptik
Die Abbildungsoptik
Weist die Pupille des Auges
Ist das Auge nicht normalsichtig, also nicht emmetrop, so kann die aus der Pupille austretende Wellenfront von einer ebenen Wellenfront abweichen. Weist das Auge
Ist die Abbildungsoptik
Die Krümmungen der Wellenfronten werden hierbei in Dioptrien gemessen.The curvatures of the wavefronts are measured here in diopters.
Ein geringer Abbildungsmaßstab β hat daher den Nachteil, dass die in der Eintrittsfläche
Wenn beispielsweise der Abbildungsmaßstab der Abbildungsoptik
Um mit einem Wellenfrontsensor
Die Abbildungsoptik
In dem in der
Der Abbildungsmaßstab β des in der
Folglich ist in dem Ausführungsbeispiel der Abstand D um einen Faktor 3,92 größer als die Brennweite f1 der ersten optischen Baugruppe. Ferner ist die Länge des aberrometrischen Messsystems L kleiner als der Abstand D multipliziert mit 0,59.Consequently, in the embodiment, the distance D is greater by a factor of 3.92 than the focal length f 1 of the first optical assembly. Furthermore, the length of the aberrometric measuring system L is smaller than the distance D multiplied by 0.59.
Des Weiteren beträgt der Betrag der Brennweite der zweiten optischen Baugruppe f2 das 0,7 fache der Brennweite der ersten optischen Baugruppe f1.Furthermore, the amount of the focal length of the second optical assembly f 2 is 0.7 times the focal length of the first optical assembly f 1 .
Daher stellt das aberrometrische Messsystem
Der Wellenfrontsensor
Der Wellenfrontsensor
Der Pupillenstrahlengang 1-2 zeigt, dass die Bildebene
Wie der Strahlengang 1-2 ferner zeigt, ist die Eintrittsfläche
Das aberrometrische Messsystem
Ferner ist es denkbar, dass im Strahlengang des Messlichts des aberrometrischen Messsystems
Eine Abweichung der Wellenfront von einer ebenen Welle in der Objektebene
Zum Vergleich zeigt der Strahlengang 2-6 zeigt wiederum den Pupillenstrahlengang wie im Strahlengang 1-2.For comparison, the beam path 2-6 again shows the pupil beam path as in the beam path 1-2.
Wie in den Strahlengängen 2-1, 2-3, 2-4 und 2-5 gezeigt ist, werden Wellenfronten mit einer sphärischen Krümmung φ0 in der Objektebene
Das Licht einer Lichtquelle
Das Beleuchtungslicht, das vom Strahlteiler
Der Strahlteiler
Vorteilhaft bei der Anordnung des Strahlteilers
Alternativ oder zusätzlich kann das aberrometrische Messsystem
Die Beleuchtungsoptik
Die dritte optische Baugruppe
Es ist denkbar, dass zusätzlich oder alternativ auch die erste optische Baugruppe
In anderen Worten kann die Abbildungsoptik
Die Abbildungsoptik
Im Strahlengang 4-1 der
Die Wellenfront in der Objektebene
Der Strahlengang 4-2 entspricht einer sphärischen Krümmung der Wellenfront in der Objektebene von 5 Dioptrien. Der Strahlengang 4-3 entspricht einer sphärischen Krümmung der Wellenfront in der Objektebene von 25 Dioptrien. The beam path 4-2 corresponds to a spherical curvature of the wavefront in the object plane of 5 diopters. The beam path 4-3 corresponds to a spherical curvature of the wavefront in the object plane of 25 diopters.
Strahlengang 4-4 stellt den Pupillenstrahlengang dar, das heißt den Strahlengang, bei dem ein Strahlenbündel aus einem Punkt der Objektebene
Wie der Pupillenstrahlengang 4-4 zeigt, verlaufen die Strahlen
Ebenso ist es denkbar, dass die Abbildungsoptik
Daher kann mit einem aberrometrischen Messsystem
Dadurch kann in dem aberrometrischen Messsystem
Ferner kommt das aberrometrisches Messsystem
Ferner verändert sich die Position der Eintrittsfläche
Der Adaptionsbereich AB kann so definiert sein, dass bei einer Änderung der Brechkraft und/oder der Aberration der adaptiven optischen Komponente
Der Strahlengang 5-1 zeigt den Strahlengang, bei dem die Wellenfront in der Objektebene
Analog kann die Brechkraft der adaptive optischen Komponente
Strahlengang 5-2 illustriert einen Strahlengang, der sich bei einem normalsichtigen, also emmetropen Auge ergibt. Bei einem emmetropen Auge treten Lichtstrahlen mit einer ebenen Wellenfront aus dem Auge aus, wenn die Retina des Auges punktförmig beleuchtet wird.Beam path 5-2 illustrates a beam path that results in a normal-sighted, ie emmetropic eye. In an emmetropic eye, light rays with a plane wavefront exit from the eye when the retina of the eye is spot-illuminated.
Bei einer Veränderung der Brechkraft des adaptiven optischen Elements
Daher ist in dem aberrometrischen Messsystem
Alvarez und Lohmann-Linsen sind beispielsweise im Artikel
Die Strahlengänge 6-1 bis 6-6 illustrieren die Veränderung der Brechkraft der adaptiven optischen Komponente
Ferner erlaubt die Verlagerung der ersten Teilkomponente
Die Abbildungsoptik
Durch die Anordnung der adaptiven optischen Komponente
Ist die adaptive optische Komponente
Das aberrometrische Messsystem
Durch eine Verschiebung des 180°-Reflektors in einer Richtung M parallel zur optischen Achse OA des einfallenden Messlichts, wird der optische Weg zwischen der zweiten optischen Baugruppe
Das aberrometrische Messsystem
Der in der
Verlaufen die Strahlen des Messlichts im Pupillenstrahlengang zwischen der zweiten optischen Baugruppe
Die Strahlen des Messlicht des Pupillenstrahlengangs zwischen der zweiten optischen Komponente
Es ist ferner auch denkbar, dass der Wellenfrontsensor
Das Aberrometrische Messsystem
Des Weiteren weist das aberrometrische Messsystem
Ferner weist das optische Messsystem eine zweite Abbildungsoptik auf. Die zweite Abbildungsoptik weist folgende Komponenten auf: das Hauptobjektiv
Durch das erste und das zweite Okular
Durch den ersten Strahlteiler
Von einem zweiten Beobachtungsstrahlengang
Das Hauptobjektiv
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 4795248 [0070] US 4795248 [0070]
- US 6317190 B1 [0070] US 6317190 B1 [0070]
- US 5617109 [0070] US 5617109 [0070]
- US 4909626 [0070] US 4909626 [0070]
- US 4781440 [0070] US 4781440 [0070]
- US 4190330 [0070] US 4190330 [0070]
- US 4572616 [0070] US 4572616 [0070]
- US 5815233 [0070] US 5815233 [0070]
- US 6369954 B1 [0071] US 6369954 B1 [0071]
- CA 2368553 [0071] CA 2368553 [0071]
- US 4783155 [0071] US 4783155 [0071]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- J. Liang, B. Grimm, S. Goelz, J. F. Rille, ”Objektive measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor”, J. Opt. Soc. Am. A 11 (1994) pp. 1949–1957 [0004] J. Liang, B. Grimm, S. Goelz, JF Rille, "Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor", J. Opt. Soc. At the. A11 (1994) pp. 1949-1957 [0004]
- „The Alvarez and Lohmann refractive lenses revisited” von Sergio Barbern, erschienen in der OPTICS EXPRESS, Vol. 17, No. 11, S. 9376 bis 9390 [0066] "The Alvarez and Lohmann refractive lenses revisited" by Sergio Barbern, published in OPTICS EXPRESS, Vol. 11, pp. 9376 to 9390 [0066]
- „Shack-Hartmann sensor improvement using optically binning” von A. Basden et al., erschienen in Applied Optics 46 (2007) Seiten 6136–6141 [0108] "Shack-Hartmann sensor improvement using optically binning" by A. Basden et al., Published in Applied Optics 46 (2007) pages 6136-6141 [0108]
- ”The Alvarez-Lohmann refractive lenses revisited”, veröffentlicht in der OPTICS EXPRESS, Vol. 17, No. 11 [0185] "The Alvarez-Lohmann refractive lenses revisited", published in OPTICS EXPRESS, Vol. 11 [0185]
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---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102010024606B4 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013021974B3 (en) * | 2013-12-20 | 2015-03-19 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for determining an ametropia of an eye |
DE102014116152A1 (en) | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for examining eyes with retinal illumination |
DE102015008922A1 (en) | 2015-07-10 | 2017-01-26 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for determining an ametropia of an eye |
US9615740B2 (en) | 2012-06-21 | 2017-04-11 | Carl Zeiss Meditec Ag | Eye surgery microscope having an entity for measuring an ametropia |
US10473905B2 (en) | 2017-10-20 | 2019-11-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Microscope having an optical coherence tomography device |
US10939816B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-03-09 | Carl Zeiss Meditec Ag | Microscope |
Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4190330A (en) | 1977-12-27 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Variable focus liquid crystal lens system |
US4572616A (en) | 1982-08-10 | 1986-02-25 | Syracuse University | Adaptive liquid crystal lens |
US4781440A (en) | 1985-11-29 | 1988-11-01 | Olympus Optical Company Ltd. | Stereoscopic optical instruments utilizing liquid crystal |
US4783155A (en) | 1983-10-17 | 1988-11-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device with variably shaped optical surface and a method for varying the focal length |
US4795248A (en) | 1984-08-31 | 1989-01-03 | Olympus Optical Company Ltd. | Liquid crystal eyeglass |
US4909626A (en) | 1986-07-28 | 1990-03-20 | The General Electric Company, P.L.C. | Electrically-controllable thin film Fresnel zone device |
US5617109A (en) | 1994-12-02 | 1997-04-01 | General Electric Company | Three terminal liquid crystal lens cell |
US5815233A (en) | 1993-03-31 | 1998-09-29 | Citizen Watch Co., Ltd. | Optical device containing a liquid crystal element for changing optical characteristics of a lens element |
CA2368553A1 (en) | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Universite Joseph Fourier | Drop centering device |
US6317190B1 (en) | 1999-06-14 | 2001-11-13 | International Business Machines Corporation | Variable focal length liquid crystal lens assembly and method of manufacture |
US6369954B1 (en) | 1997-10-08 | 2002-04-09 | Universite Joseph Fourier | Lens with variable focus |
US20020159029A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Ross Denwood F. | Defocus and astigmatism compensation in a wavefront aberration measurement system |
DE102005031496A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Device for determination of wave front of light and microscope with integrated device, works with two different sources of lighting and optical arrangements |
DE102006005473B4 (en) * | 2005-02-01 | 2009-06-18 | Kurt Heiberger | Device for measuring and surgical correction of aberrations in the human eye |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5777719A (en) * | 1996-12-23 | 1998-07-07 | University Of Rochester | Method and apparatus for improving vision and the resolution of retinal images |
US8100530B2 (en) * | 2006-01-20 | 2012-01-24 | Clarity Medical Systems, Inc. | Optimizing vision correction procedures |
JP2007252402A (en) * | 2006-03-20 | 2007-10-04 | Topcon Corp | Ophthalmic apparatus |
DE102008047400B9 (en) * | 2008-09-16 | 2011-01-05 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Eye surgery Measurement System |
-
2010
- 2010-06-22 DE DE102010024606.9A patent/DE102010024606B4/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4190330A (en) | 1977-12-27 | 1980-02-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Variable focus liquid crystal lens system |
US4572616A (en) | 1982-08-10 | 1986-02-25 | Syracuse University | Adaptive liquid crystal lens |
US4783155A (en) | 1983-10-17 | 1988-11-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical device with variably shaped optical surface and a method for varying the focal length |
US4795248A (en) | 1984-08-31 | 1989-01-03 | Olympus Optical Company Ltd. | Liquid crystal eyeglass |
US4781440A (en) | 1985-11-29 | 1988-11-01 | Olympus Optical Company Ltd. | Stereoscopic optical instruments utilizing liquid crystal |
US4909626A (en) | 1986-07-28 | 1990-03-20 | The General Electric Company, P.L.C. | Electrically-controllable thin film Fresnel zone device |
US5815233A (en) | 1993-03-31 | 1998-09-29 | Citizen Watch Co., Ltd. | Optical device containing a liquid crystal element for changing optical characteristics of a lens element |
US5617109A (en) | 1994-12-02 | 1997-04-01 | General Electric Company | Three terminal liquid crystal lens cell |
US6369954B1 (en) | 1997-10-08 | 2002-04-09 | Universite Joseph Fourier | Lens with variable focus |
CA2368553A1 (en) | 1999-03-26 | 2000-10-05 | Universite Joseph Fourier | Drop centering device |
US6317190B1 (en) | 1999-06-14 | 2001-11-13 | International Business Machines Corporation | Variable focal length liquid crystal lens assembly and method of manufacture |
US20020159029A1 (en) * | 2001-04-27 | 2002-10-31 | Ross Denwood F. | Defocus and astigmatism compensation in a wavefront aberration measurement system |
DE102006005473B4 (en) * | 2005-02-01 | 2009-06-18 | Kurt Heiberger | Device for measuring and surgical correction of aberrations in the human eye |
DE102005031496A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Device for determination of wave front of light and microscope with integrated device, works with two different sources of lighting and optical arrangements |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
"Shack-Hartmann sensor improvement using optically binning" von A. Basden et al., erschienen in Applied Optics 46 (2007) Seiten 6136-6141 |
"The Alvarez and Lohmann refractive lenses revisited" von Sergio Barbern, erschienen in der OPTICS EXPRESS, Vol. 17, No. 11, S. 9376 bis 9390 |
"The Alvarez-Lohmann refractive lenses revisited", veröffentlicht in der OPTICS EXPRESS, Vol. 17, No. 11 |
J. Liang, B. Grimm, S. Goelz, J. F. Rille, "Objektive measurement of wave aberrations of the human eye with the use of a Hartmann-Shack wave-front sensor", J. Opt. Soc. Am. A 11 (1994) pp. 1949-1957 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9615740B2 (en) | 2012-06-21 | 2017-04-11 | Carl Zeiss Meditec Ag | Eye surgery microscope having an entity for measuring an ametropia |
DE102013021974B3 (en) * | 2013-12-20 | 2015-03-19 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for determining an ametropia of an eye |
US9259152B2 (en) | 2013-12-20 | 2016-02-16 | Carl Zeiss Meditec Ag | Apparatus for determining an ametropia of an eye |
DE102014116152A1 (en) | 2014-11-06 | 2016-05-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for examining eyes with retinal illumination |
DE102014116152B4 (en) | 2014-11-06 | 2018-05-24 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for examining eyes with retinal illumination |
DE102015008922A1 (en) | 2015-07-10 | 2017-01-26 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for determining an ametropia of an eye |
DE102015008922B4 (en) | 2015-07-10 | 2019-03-07 | Carl Zeiss Meditec Ag | Device for determining an ametropia of an eye |
US10398308B2 (en) | 2015-07-10 | 2019-09-03 | Carl Zeiss Meditec Ag | Apparatus for determining ametropia of an eye |
US10473905B2 (en) | 2017-10-20 | 2019-11-12 | Carl Zeiss Meditec Ag | Microscope having an optical coherence tomography device |
US10939816B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-03-09 | Carl Zeiss Meditec Ag | Microscope |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102010024606B4 (en) | 2019-11-14 |
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