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WO2008083418A1 - Optisches element - Google Patents

Optisches element Download PDF

Info

Publication number
WO2008083418A1
WO2008083418A1 PCT/AT2008/000002 AT2008000002W WO2008083418A1 WO 2008083418 A1 WO2008083418 A1 WO 2008083418A1 AT 2008000002 W AT2008000002 W AT 2008000002W WO 2008083418 A1 WO2008083418 A1 WO 2008083418A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical element
intensity distribution
eye
retina
intensity
Prior art date
Application number
PCT/AT2008/000002
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Anton Ennemoser
Original Assignee
Anton Ennemoser
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 Anton Ennemoser filed Critical Anton Ennemoser
Publication of WO2008083418A1 publication Critical patent/WO2008083418A1/de

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C2202/00—Generic optical aspects applicable to one or more of the subgroups of G02C7/00
    • G02C2202/24—Myopia progression prevention

Definitions

  • the invention relates to an optical element, preferably spectacles, contact lens or intraocular lens, for use in the correction of myopia or hyperpiegies, wherein the optical element alters the intensity distribution of incident electromagnetic radiation on the retina of a user's eye. Moreover, the invention relates to a method for producing an optical element.
  • myopia axial myopia
  • the myopia can basically be divided into two forms: on the one hand in a refractive myopia, in which the refractive power of the eye is too high, but the axial length is in the norm, on the other hand in an axial myopia, in which the eye is too long.
  • the focal point of rays incident in parallel to the eye is in front of the retina.
  • the second form is referred to as benign progressive myopia, in which stabilization does not occur until the age of 30, whereby values up to - 12D can be achieved.
  • the third form is malignant progressive myopia, which is a chronic disease that progresses independently of currently known external influences. In malignant progressive myopia, values as low as -30D can be achieved. In malignant progressive myopia, all layers of the eye - from the retina to the choroid to the sclera - show characteristic changes.
  • the frequency of myopia in children is over 90% in Japan, between 70% and 80% in Singapore, and around 70% in Taiwan and South Korea. In Taiwan, about 15% of the population is more than
  • the object of the present invention is therefore to provide an adjunct with which the problems occurring due to myopia or hyperopia can be reduced.
  • an optical element preferably spectacle lens, contact lens or intraocular lens
  • the optical element changes the intensity distribution of incoming electromagnetic radiation on the retina of a user's eye, wherein the optical element has regions with different transmittance, the intensity distribution of the To change the electromagnetic radiation incident on the retina such that in a refractive corrected myopic eye, an intensity distribution of a myopic eye can be achieved.
  • an optical element preferably a spectacle lens, contact lens or intraocular lens
  • the optical element changes the intensity distribution of incoming electromagnetic radiation on the retina of a user's eye, characterized in that the optical element has regions with different transmittance Change the intensity distribution of the incident on the retina electromagnetic radiation such that in a refractive hyperopic eye, an intensity distribution of a hyperopic eye can be achieved.
  • Refractive correction means that visual acuity is transferred to an emmetropic eye in a hyperopic or myopic eye. For example, in the eye with a certain myopia using a negative lens, the visual acuity is again corrected to OD.
  • the invention is based on the finding that the intensity distribution of the electromagnetic radiation incident on the retina exerts an influence on the growth of growth or factors which influence the growth of the eye's length. With the invention, at least a progression of myopia can be prevented, a normal vision, which is absent in severe hyperopia, can be induced.
  • the correction of the intensity distribution can be over-corrected, ie the regions of different transmittance not only correct the erroneous intensity distribution to the original myopen or hyperopen state, but also to a stronger myopen or hyperopen state.
  • visual acuity is refractive corrected by a conventional negative lens of the appropriate thickness (transition to the emmetropic state).
  • the intensity distribution of the electromagnetic radiation correct in the myopic eye is changed by the lens, which can subsequently lead to a worsening of the myopia.
  • the The "false" intensity distribution at the retina caused by the lens is transformed back into the intensity distribution of a myopic eye (eg -3D), ideally at least into the intensity distribution of the original (uncorrected) eye (-7D)
  • Intensity distribution to -10D would be corrected to achieve a longer-term improvement of myopia or analogous to the hyperopia (by controlling the length growth factors of the eye).
  • the areas with different degrees of transmission are achieved by a filter.
  • the above object is also achieved by a method of manufacturing an optical element.
  • the method is as follows: Method for producing an optical element, preferably spectacles, contact lens or intraocular lens, for use in correcting ametropia of an eye, wherein an actual intensity distribution profit of incident electromagnetic radiation on the retina of a user is determined as a function of the ametropia is compared with a desired intensity distribution profile, wherein the optical element is provided with a filter which converts the actual intensity distribution profile into the desired intensity distribution profile.
  • the filter can be subsequently applied by coating or applying absorbent materials. It is equally conceivable to introduce absorbing substances into the optical element which are already integrated in the production. These may be dyes, etc.
  • the optical element is made of plastic by polymerization, substances absorbing in the relevant wavelength range could be included. Even with optical elements made of glass, the dyes could be incorporated directly. It is favorable in any case, the absorption in the range of visible light (electromagnetic radiation of a Wavelength from 380 to 780 nm), ie that the transmission in the range 380 to 780 nm as a function of the wavelength is substantially constant.
  • 1 shows a perimeter P for determining the visual field of an eye on the left, right retina / eye
  • FIG. 2 shows two representations of perimeters with electromagnetic radiation incident parallel to the optical axis of the eye and refracted by the optical system of the eye (FIG. 2A) and central rays which pass unbroken through the optical system of the eye (FIG. 2B),
  • FIG. Figure 3 shows the image of electromagnetic radiation behind the optical system of the
  • FIG. 5 shows the intensity distribution for myopia, emmetropia and the difference intensity
  • FIG. 6 shows the intensity distribution for hyperopia, emmetropia and the difference intensity
  • FIG. 7 shows 1 normalized intensity distributions for myopia (FIG. 7A) and an enlargement of the difference Intensity (Fig. 7B) and Fig. 8 to 1 normalized intensity distributions for hyperopia (Fig. 3A) and an increase in difference intensity (Fig. 8A).
  • Fig. 1 reference characters P are perimeter, R is retina, O is optical system, r is position vector of retina, t is tangent vector, n is normal vector, x f is focal length, a is axial length of eye Poynting vectors (shown without arrows). A detailed description of Fig. 1 can be found below.
  • FIG. 2A shows parallel beams focused at the focal point and Fig. 2B central beams which pass unbroken through the optical system.
  • FIG. 3 shows central and parallel rays (shown thick here) intersecting behind the lens at the point of convergence P c , which is the construction point of the Poynting vectors emanating from a point P 0 and obliquely through the optical System run.
  • FIGS. 4A to 4F show three intensity distributions: the intensity distributions are represented as functions (two-dimensional model, upper representations) and as surfaces (rotationally symmetrical three-dimensional model, lower representations).
  • the axial length a was chosen according to a power of + 60D, the hyperopia relative to + 10D, the myopia -10D.
  • the figures show the following states (shown are the intensity distributions
  • Fig. 4A + 4B Hyperopia + 10D
  • Fig. 4C + 4D Emmetropia OD
  • Fig. 4E + 4F myopia -10D
  • FIG. 5 shows the intensity distribution IR &) of the radiation in the retina for myopia
  • FIG. 6 shows the intensity distribution IR 1 of the radiation in FIG
  • FIG. 7A shows three normalized intensity distributions for the myopia, normalized to 1.
  • Line A shows the nominal intensity distribution Is ⁇ ⁇ ) for the myopia
  • line C the absorption profile A (f) for the myopia.
  • Fig. 7B enlarged absorption profile ⁇ (v) for myopia (line C).
  • Fig. 8A shows three normalized intensity distributions for hyperopia normalized to 1.
  • Line A shows the desired intensity distribution Is ⁇ ⁇ ) for the hyperopia
  • line C the absorption profile A ( ⁇ ) for the hyperopia.
  • 8B enlarged absorption profile Mv) for hyperopia (line C).
  • the goal of physical modeling is to qualitatively calculate the intensity of the electromagnetic radiation in the retina that results when a constant and homogeneous intensity distribution of the radiation around the eye is imaged by the optical system onto the retina. As a standardized environment, the illumination of the background during the visual field examination in the perimeter should be used.
  • the perimeter P is represented by a semicircle with a radius p in the left half-plane, wherein the radius p is usually about 50 cm to 70 cm,
  • the retina R is represented by a semi-ellipse in the right half-plane with a variable semiaxis of the ellipse a in the direction of the positive x-axis,
  • a here is the surface of the retina and the differential and oriented surface element of the retina with normal vector Since we perform the differential-geometric description in two-dimensional space, the oriented and differential surface element corresponds to an oriented and differential line element so
  • the integral for the total intensity I R of the radiation in the retina can not be solved by means of tables or computer algebra systems in a closed form. However, this parameter integral can be numerically calculated point by point and thus represented as a function. If we also take the axis length of the eye a and the focal length of the optical system x f as parameters, the total retinal intensity is then a function in ⁇ of the form
  • IR IR ( ⁇ X f ⁇ ⁇ ) -
  • IR IR (V, *) -
  • X f a
  • the different local intensities of the radiation are detected in the area of the retina by the first neurons of the retina.
  • the cells of the retina have a mechanism with which they can detect the local intensity of the radiation (eg by measuring the number of photons).
  • the rods and cones of the retina recognize not only the local intensity of the radiation, but also the intensity of radiation in the adjacent retinal neurons (directly through cell-cell contacts or mediated by the retinal pigment epithelium, horizontal cells or Müller cells).
  • the retina is able to detect a global intensity distribution for the retina according to the modeled intensity distribution. According to the intensity distribution "measured" by the retina, factors for growth regulation are produced.
  • the ideal reference intensity distribution IB ⁇ is the intensity distribution at the emmetropia. If changes in the length of the eye a and changes in the refractive power x f of the eye occur, they cause an altered intensity distribution ⁇ %) •
  • Differential intensity AI ⁇ ⁇ ⁇ IU> ⁇ 1 ⁇ between the intensity distributions is measured and according to the sign of this difference intensity we postulate the expression of promoting and inhibiting factors that regulate the growth and power of the eye.
  • the goal of the treatment should be efficient growth support for insufficient or missing emmetropisation in severe hyperopia and, in order to avoid the progression of axial myopia, an efficient growth inhibition.
  • Myopia is seen to be unfavorable in the mechanisms of refractive correction
  • the optical filter should be an optical glass (eg spectacle lens), a contact lens or a
  • Be intraocular lens with a specific transmission gradient, such that in the retina around the macula at ⁇ Q radially symmetric target intensity distribution is produced.
  • This desired intensity distribution should correspond to the intensity distribution of the refractive uncorrected eye.
  • the transmission gradients apply to the model.
  • the model only spherical refractive errors were considered. If, in addition, there is astigmatism or a defective vision of a higher order, the corresponding spherical equivalent shall be converted.
  • the respective axial length and refractive power should also be used in order to then correspondingly transform the transmission profile to the given conditions.
  • the desired intensity distribution Is ⁇ for the myopia is the normalized myopic intensity distribution I M ( ⁇ ) (see FIG. 7),
  • the actual intensity distribution // ( ⁇ ) is the corresponding emmetropic intensity distribution for the myopia
  • the desired intensity distribution Is ⁇ is the hyperopie normalized to one hyperopic intensity distribution IH ⁇ (see Fig. 8),
  • the actual intensity distribution // ( ⁇ ) for the hyperopia is again the emmetropic intensity distribution IB ⁇ > related to the normalized desired function
  • the transmission coefficient T ( ⁇ ) is determined to be

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Abstract

Optisches Element, vorzugsweise Brille, Kontaktlinse oder Intraokularlinse, für die Verwendung zur Korrektur von Myopie oder Hyperopie, wobei das optische Element die Intensitätsverteilung eintreffender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina des Auges eines Benutzers verändert, wobei das optische Element Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad aufweist, welche die Intensitätsverteilung der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen Strahlung derart verändern, dass bei einem refraktiv korrigierten myopen Auge eine Intensitätsverteilung eines myopen Auge erzielbar ist und bei einem refraktiv korrigierten hyperopen Auge eine Intensitätsverteilung eines hyperopen Auge erzielbar ist.

Description

Optisches Element
Die Erfindung betrifft ein optisches Element, vorzugsweise Brille, Kontaktlinse oder Intraokularlinse, für die Verwendung zur Korrektur einer Myopie oder Hyperpie, wobei das optische Element die Intensitätsverteilung eintreffender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina des Auges eines Benutzers verändert. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes.
Zurzeit werden Modelle diskutiert, mit denen Pathogenese und Progression der axialen Myopie (=Kurzsichtigkeit) erklärt werden soll. Hierzu zählen unter anderem genetische, pharmakologische und biochemische Modelle sowie Tierexperimente. Die Myopie kann grundsätzlich in zwei Formen eingeteilt werden: zum einen in eine Brechungsmyopie, bei der die Brechkraft des Auges zu hoch ist, die Achslänge aber in der Norm liegt, zum anderen in eine axiale Myopie, bei der das Auge zu lange ist. Bei beiden Formen liegt der Brennpunkt von parallel in das Auge einfallenden Strahlen vor der Netzhaut.
Die axiale Myopie kann wiederum in drei Formen eingeteilt werden: erstens in eine Myopia simplex oder Schulmyopie die meist am Ende der ersten Lebensdekade beginnt und sich meist nach dem zweiten Lebensjahrzehnt stabilisiert, wobei der Refraktionsfehler bis -8D (=Dioptrien) betragen kann. Die zweite Form wird als benigne progressive Myopie bezeichnet, bei der eine Stabilisierung erst um das 30. Lebensjahr eintritt, wobei Werte bis - 12D erreicht werden können. Die dritte Form ist die maligne progressive Myopie, die eine chronische Erkrankung darstellt, welche unabhängig von derzeit bekannten äußeren Einflüssen fortschreitet. Bei der malignen progressiven Myopie können Werte bis -30D erreicht werden. Bei der malignen progressiven Myopie zeigen alle Schichten des Auges - von der Retina über die Choroidea bis zur Sklera - charakterische Veränderungen. Es kommt gehäuft zu Netzhautablösungen, zu verschiedensten Maculopathien wie zum Beispiel der myopen Maculadegeneration, vermehrt zum Glaukom (grüner Star), es kommt früher zum Auftreten einer Cataract (grauer Star), häufig droht Erblindung. Die Myopie muss mittels optischer Medien (z.B. Brillen, Kontaktlinsen, Intraokularlinsen) ausgeglichen werden, eine allgemein akzeptierte und etablierte Behandlung gibt es bis jetzt nicht. Zurzeit laufen Studien, bei denen versucht wird, mittels Atropin und ähnlich wirkenden Substanzen wie Pirenzepin bei frühen Formen der axialen Myopie ein Fortschreiten des Längenwachstums des Auges zu verlangsamen. Der genaue Wirkmechanismus dieser Substanzen ist bislang unbekannt. Ebenso wenig ist bekannt, welche inneren und äußeren Faktoren letztendlich für das Längenwachstum des Auges verantwortlich sind. Man weiß aber aus Tierexperimenten, vor allem an Hühnern, dass das Längenwachstum des Auges durch die Retina kontrolliert und geregelt wird und nicht höhere Sehbahnanteil oder das Gehirn für die Wachstumsregulation verantwortlich sind. Es wird postuliert, dass von der Retina Faktoren für eine Förderung des Längenwachstum (=Axial-go) und Faktoren für eine Hemmung des Längenwachstum (=Axial-stop) produziert werden, die so das Wachstum regulieren. Eine genaue Identifikation aller beteiligten Faktoren bzw. deren Steuerung ist bisher nicht gelungen.
Die Daten der Epidemiologie zeigen einen Anstieg der Häufigkeit der axialen Myopie in weiten Teilen der Welt, insbesondere in Asien. So findet man in Statistiken, dass die
Häufigkeit der Myopie bei Kindern in Japan über 90%, in Singapur zwischen 70% und 80%, in Taiwan und Süd-Korea um 70% liegt. In Taiwan sind zirka 15% der Bevölkerung mehr als
-7D kurzsichtig und die mit hoher Myopie vergesellschaftete myope Maculadegeneration ist die häufigste Ursache für Erblindung in diesem Land. Andere Statistiken weisen den Anteil der Bevölkerung im Alter zwischen 5 Jahren und 65 Jahren mit einer extrem hohen Myopie von mehr als -10D für Malaysia mit 3%, für Indien mit 0,9% und für China mit 0,8% aus.
Wenngleich die bisherigen Ausführungen lediglich Erkenntnisse zur Myopie betreffen, kann auch die Hyperopie (Weitsichtigkeit) als ein mit der Myopie verwandtes Problem dargestellt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Hilfsmittel bereitzustellen, mit dem die durch Myopie oder Hyperopie auftretenden Probleme vermindert werden können.
Diese Aufgabe wird für die Myopie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und für die Hyperopie mit den Merkmalen des Anspruchs 2 gelöst.
Für ein myopes Auge ist daher ein optisches Element, vorzugsweise Brillenlinse, Kontaktlinse oder Intraokularlinse vorgesehen, wobei das optische Element die Intensitätsverteilung eintreffender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina des Auges eines Benutzers verändert, wobei das optische Element Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad aufweist, welche die Intensitätsverteilung der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen Strahlung derart verändern, dass bei einem refraktiv korrigierten myopen Auge eine Intensitätsverteilung eines myopen Auge erzielbar ist. Für ein hyperopes Auge ist daher ein optisches Element, vorzugsweise Brillenlinse, Kontaktlinse oder Intraokularlinse vorgesehen, wobei das optische Element die Intensitätsverteilung eintreffender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina des Auges eines Benutzers verändert, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad aufweist, welche die Intensitätsverteilung der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen Strahlung derart verändern, dass bei einem refraktiv korrigierten hyperopen Auge eine Intensitätsverteilung eines hyperopen Auge erzielbar ist.
Unter refraktiver Korrektur versteht man, dass bei einem hyperopen oder myopen Auge die Sehschärfe in ein emmetropes Auge überführt wird. Beispielsweise wird beim Auge mit einer bestimmten Myopie mittels Negativlinse die Sehschärfe wieder entsprechend auf OD korrigiert.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass die Intensitätsverteilung der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen Strahlung einen Einfluss auf das Längenwachstum bzw. Faktoren, die das Längenwachstum des Auges beeinflussen, ausübt. Mit der Erfindung lässt sich ein Fortschreiten der Myopie zumindest verhindern, ein Normalsichtig-Werden, das bei schwerer Hyperopie fehlt, kann induziert werden.
Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn bei einem myopen Auge der Transmissionsgrad in radialer Richtung von der optischen Achse stetig abnimmt.
In umgekehrter Weise verhält es sich beim hyperopen Auge, bei dem es vorteilhaft ist, wenn der Transmissionsgrad in radialer Richtung von der optischen Achse stetig zunimmt.
Für eine langfristige Verbesserung der Myopie oder Hyperopie kann die Korrektur der Intensitätsverteilung überkorrigiert werden, d.h., dass die Bereiche unterschiedlichen Transmissionsgrades nicht nur die fehlerhafte Intensitätsverteilung auf den ursprünglichen myopen bzw. hyperopen Zustand, sondern auf einen stärkeren myopen bzw. hyperopen Zustand korrigieren. Beispielsweise wird bei einem Auge mit einer Myopie -7D durch eine herkömmliche Negativlinse der entsprechenden Stärke die Sehschärfe refraktiv korrigiert (Überführung in den emmetropen Zustand). Die beim myopen Auge korrekte Intensitätsverteilung der elektromagnetischen Strahlung wird durch die Linse verändert, was in weiterer Folge zur Verschlechterung der Myopie führen kann. Durch Einbringen erfindungsgemäßer Bereiche unterschiedlichen Transmissionsgrades (bspw. Filter), kann die durch die Linse hervorgerufene, „falsche" Intensitätsverteilung an der Netzhaut wieder in die Intensitätsverteilung eines myopen Auges (z.B. -3D), idealerweise zumindest in die Intensitätsverteilung des ursprünglichen (unkorrigierten) Auges (-7D) zurücktransformiert werden. Eine Überkorrektur würde vorliegen, wenn die Intensitätsverteilung auf -10D korrigiert werden würde, um eine längerfristige Verbesserung der Myopie oder analog dazu der Hyperopie zu erzielen (durch Steuerung der Längenwachstumsfaktoren des Auges).
Entscheidend für die Stimulation des Längenwachstums bzw. der Hemmung des Längenwachstums des Auges ist primär die elektromagnetische Strahlung, die vom Auge wahrgenommen werden kann, weshalb es sich als vorteilhaft erweist, wenn die Bereiche unterschiedlichen Transmissionsgrades derart ausgebildet sind, dass zumindest die Intensitätsverteilung elektromagnetischer Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm verändert wird.
In einfachster Weise kann vorgesehen sein, dass die Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad durch ein Filter erzielt werden.
Die oben gestellte Aufgabe wird außerdem durch ein Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes gelöst. Das Verfahren sieht dabei folgendermaßen aus: Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, vorzugsweise Brille, Kontaktlinse oder Intraokularlinse, für die Verwendung zur Korrektur von Ametropie eines Auges, wobei in Abhängigkeit von der Ametropie ein IST-Intensitätsverteilungsprofit einfallender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina eines Benutzers ermittelt wird und mit einem SOLL- Intensitätsverteilungsprofil verglichen wird, wobei das optische Element mit einem Filter versehen wird, der das IST-Intensitätsverteilungsprofil in das SOLL- Intensitätsverteilungsprofil überführt.
Das Filter kann z.B. nachträglich durch Beschichten oder Aufbringung von absorbierenden Materialien aufgebracht werden. Es ist genauso denkbar, in das optische Element absorbierende Stoffe einzubringen, die bereits bei der Herstellung mitintegriert werden. Dabei kann es sich um Farbstoffe usw. handeln. Wenn das optische Element beispielsweise aus Kunststoff durch Polymerisation hergestellt wurde, könnten Stoffe, die im relevanten Wellenlängenbereich absorbieren, miteingearbeitet werden. Auch bei optischen Elementen aus Glas könnten die Farbstoffe direkt miteingebaut werden. Günstig ist es jedenfalls, die Absorption im Bereich des sichtbaren Lichtes (elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 380 bis 780 nm) gleichmäßig zu absorbieren, d.h., dass die Transmission im Bereich 380 bis 780 nm als Funktion der Wellenlänge im Wesentlichen konstant ist.
Anhand der folgenden Figuren und Figurenbeschreibungen sollen die Details der Erfindung und die zugrunde liegenden Konzepte erläutert und an Ausführungsbeispielen dargelegt werden.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Perimeter P zur Ermittlung des Gesichtsfeldes eines Auges links, rechts Netzhaut/Auge,
Fig. 2 zwei Darstellungen von Perimetern mit parallel zur optischen Achse des Auges einfallender und durch das optische System des Auges gebrochene elektromagnetische Strahlung (Fig. 2A) und Zentralstrahlen, die ungebrochen durch das optische System des Auges gelangen (Fig. 2B), Fig. 3 die Abbildung von elektromagnetischer Strahlung hinter dem optischen System des
Auges, die von einem Punkt P0 des Perimeters ausgeht, Fig. 4 Intensitätsverteilungen der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen
Strahlung von 3 verschiedenen Zuständen mit hyperopen Auge (Fig. 4A und 4B)1 emmetropen Auge (Fig. 4C und 4D) und myopen Augen (Fig. 4E und Fig. 4F) in zweidimensionaler Darstellung, d.h. als Längsschnitt durch die Netzhaut längs der optischen Achse (obere Darstellungen 4A, 4C, 4E), und in dreidimensionaler
Darstellung (untere Darstellungen 4B, 4D, 4F),
Fig. 5 die Intensitätsverteilung für Myopie, Emmetropie und die Differenz-Intensität, Fig. 6 die Intensitätsverteilung für Hyperopie, Emmetropie und die Differenz-Intensität, Fig. 7 auf 1 normierte Intensitätsverteilungen für Myopie (Fig. 7A) und eine Vergrößerung der Differenz-Intensität (Fig. 7B) und Fig. 8 auf 1 normierte Intensitätsverteilungen für Hyperopie (Fig. 3A) und eine Vergrößerung der Differenz-Intensität (Fig. 8A).
In der Fig. 1 bedeuten die Bezugszeichen P Perimeter, R Retina, O optisches System, r Ortsvektor der Retina, t Tangentenvektor, n Normalenvektor, xf Brennweite, a Achsenlänge des Auges Poynting-Vektoren (ohne Pfeile dargestellt). Eine genaue Beschreibung der Fig. 1 findet sich weiter unten.
Die Fig. 2A zeigt parallele Strahlen, die im Brennpunkt gebündelt werden und die Fig. 2B zentrale Strahlen, die ungebrochen durch das optische System gehen. Die Fig. 3 zeigt Zentral- und der Parallelstrahlen (hier dick eingezeichnet), die sich hinter der Linse im Konvergenzpunkt Pc, der der Konstruktionspunkt der Poynting-Vektoren ist, schneiden, die von einem Punkt P0 ausgehen und die schräg durch das optische System verlaufen.
Die Fig. 4A bis 4F zeigen 3 Intensitätsverteilungen: Es sind die Intensitätsverteilungen als Funktionen (zweidimensionalen Modell, obere Darstellungen) und als Flächen (rotationsymmetrisches dreidimensionales Modell, untere Darstellungen) dargestellt. Die Achsenlänge a wurde entsprechend einer Brechkraft von +60D gewählt, die Hyperopie relativ dazu +10D, die Myopie -10D. Dabei zeigen die Figuren folgende Zustände (dargestellt sind die Intensitätsverteilungen
7^) (oben) und IR (y, z) (unten)):
Fig. 4A + 4B: Hyperopie +10D Fig. 4C + 4D: Emmetropie OD
Fig. 4E + 4F: Myopie -10D
Die Fig. 5 zeigt die Intensitätsverteilung IR&) der Strahlung in der Netzhaut für Myopie
(Linie A), die Intensitätsverteilung lR(φ) für Emmetropie (Linie B) und die Differenzintensität (Linie C). In Analogie zeigt die Fig. 6 die Intensitätsverteilung IR^ der Strahlung in der
Netzhaut für Hyperopie (Linie A), die Intensitätsverteilung IR^ für Emmetropie (Linie B) und die Differenzintensität (Linie C).
Die Fig. 7A zeigt drei normierte Intensitätsverteilungen für die Myopie, auf 1 normiert. Linie A zeigt die Soll-Intensitätsverteilung Is^φ) für die Myopie, Linie B die normierte Ist- Intensitätsverteilung Ii{ψ) für die Korrektur = Emmetropie, Linie C das Absorbtionsprofil A(f) für die Myopie. Fig. 7B: vergrößertes Absorbtionsprofil ^(v) für die Myopie (Linie C).
Fig. 8A zeigt drei normierte Intensitätsverteilungen für die Hyperopie, auf 1 normiert. Linie A zeigt die Soll-Intensitätsverteilung Is^φ) für die Hyperopie, Linie B die normierte Ist- Intensitätsverteilung hiψ) für die Korrektur = Emmetropie, Linie C das Absorbtionsprofil A(ψ) für die Hyperopie. Fig. 8B: vergrößertes Absorbtionsprofil Mv) für die Hyperopie (Linie C). Ziel der physikalischen Modellbildung ist es, qualitativ die Intensität der elektromagnetischen Strahlung in der Netzhaut zu berechnen, die sich ergibt, wenn eine konstante und homogene Intensitätsverteilung der Strahlung in der Umgebung des Auges durch das optische System auf die Netzhaut abgebildet wird. Als standardisierte Umgebung soll dabei die Beleuchtung des Hintergrundes bei der Gesichtsfeldprüfung im Perimeter herangezogen werden. Bei der Prüfung des Gesichtsfeldes im Perimeter wird ein punktförmiger Lichtreiz in eine beleuchtete Halbkugel mit homogener und konstanter Lichtintensität projiziert. Mittels der Modellbildung versuchen wir, die vom Perimeter durch die brechenden Medien auf die Netzhaut abgebildete Lichtintensität des Perimeter-Hintergrundes zu modellieren, wobei der punktförmige Lichtreiz, der zur eigentlichen Gesichtsfeldbestimmung verwendet wird, nicht mit berücksichtigt werden soll. Da von einem rotationssymmetrischen Modell ausgegangen wird, kann die Modellierung auf ein zweidimensionales Problem reduziert werden. Wir verwenden als Raum den zwei-dimensionalen euklidischen Raum mit dem Standard- Skalarprodukt, das wie üblich die Norm induziert,
Figure imgf000008_0002
Als Koordinaten verwenden wir die kartesischen und die polaren Koordinaten,
Figure imgf000008_0001
Das Perimeter P wird durch einen Halbkreis mit einem Radius p in der linken Halbebene dargestellt, wobei der Radius p in der Regel zirka 50 cm bis 70 cm beträgt,
Figure imgf000008_0003
Die Retina R stellen wir durch eine Halbellipse in der rechten Halbebene dar mit einer variablen Halbachse der Ellipse a in Richtung der positiven x-Achse,
Figure imgf000008_0004
In der Richtung der y-Achse bei x = 0 soll sich das auf eine senkrechte Linie reduzierte optische System O aus Hornhaut und starrer Linse (die Fähigkeit der Linse zur Akkommodation wird in dieser Modellbildung vernachlässigt) befinden,
Figure imgf000008_0005
Wie in Fig. 1 dargestellt, geht von jedem Punkt PQ des Perimeters P chaotisch divergierendes Licht aus. Von dem Anteil, der durch das optische System die Netzhaut erreicht, wollen wir den Fluss ^ und über den Fluss die Intensität / der elektromagnetischen Strahlung, welche durch das Poynting-Vektorfeld s beschrieben wird, an der Netzhaut berechnen,
Figure imgf000009_0003
A ist hierbei die Oberfläche der Retina und
Figure imgf000009_0011
das differentielle und orientierte Oberflächenelement der Retina mit Normalenvektor
Figure imgf000009_0012
Da wir die differential-geometrische Beschreibung im zweidimensionalen Raum durchführen, entspricht dem orientierten und differentiellen Oberflächenelement ein orientiertes und differentielles Linienelement sodass
Figure imgf000009_0010
Figure imgf000009_0013
Figure imgf000009_0009
Im Folgenden werden wir den Normalenvektor ™ und das differentielle Linienelement ds der Retina bestimmen. Für den zu bestimmenden Normalen-vektor
Figure imgf000009_0014
gehen wir von einer Ortsdarstellung der Retina in Form von Polarkoordinaten aus
Figure imgf000009_0004
und erechnen zunächst den Geschwindigkeitsvektor als Ableitung des Ortsvektors
Figure imgf000009_0008
nach der Variablen 1^,
Figure imgf000009_0001
Der normierte Tangentialvektor
Figure imgf000009_0015
an die Retina bestimmt sich aus dem Quotienten des Geschwindigkeitsvektor
Figure imgf000009_0016
durch seine Norm,
Figure imgf000009_0005
Der
Figure imgf000009_0017
an die Retina ist orthonormal zum Tangentialvektor
Figure imgf000009_0007
Figure imgf000009_0006
und ergibt sich somit zu
Figure imgf000009_0002
Für das zu bestimmende differentielle Linienelement ds verwenden wir
Figure imgf000009_0018
sodass sich schließlich das orientierte differentielle Linienelement ergibt zu
Figure imgf000009_0019
Für die Bestimmung des Flusses Φ und der Intensität / der elektromagnetischen Strahlung in der Retina haben wir jetzt den ersten, differential-geometrischen Anteil des Oberflächenintegrals mit der Bestimmung des differentielten und orientierten Oberflächenelements der Retina, welches in der zweidimensionalen Beschreibung einem differentiellen und orientierten Linienelement gleich ist,
Figure imgf000010_0002
abgeschlossen. Für den zweiten Anteil des Oberflchenintegrals ist nun noch die Bestimmung des Poynting- Vektorfeldes ^1 welches das optische System und in der Folge die Netzhaut durchsetzt, ausständig. Um das Vektorfeld S zu bestimmen, nehmen wir Bezug auf die geometrische Optik, vergleich dazu die Fig. 2. In Anlehnung an die geometrische Optik fordern wir erstens, dass ein Strahl durch das Zentrum des optischen Systems keine Brechung zeigt, und zweitens, dass ein Strahl, der parallel zur Achse des optischen Systems verläuft, durch das optische System in einen Strahl abgebildet wird, der durch den Brennpunkt des optischen System verläuft. Geht also erstens ein Strahl von einem Punkt P0 = (x0, y0) des Perimeters aus und verläuft durch das Zentrum des optischen Systems, so ist die die Graden-Gleichung gegeben durch 2/-(3O = zW3^-
Verläuft zweitens ein Strahl vom selben Punkt P0 = (*o, /o) parallel zur optischen Achse und wird dann vom optischen System gebrochen, so lautet die Graden-Gleichung hinter dem optischen System y2(χ) = yoχ/χf -yo- Hier ist Xf der Brennpunkt des optischen Systems vom Koordinatenursprung aus gemessen. Zum Vergleich soll auf Fig. 3 verwiesen werden. Wir verwenden in der Folge zur Beschreibung der Koordinaten für den Punkt P0 = (xo, Yo) polare Koordinaten mit x0 = r0 cos^o ur,d z/o = ro sin^o ι wobej für den Winkel <*>» gilt w e [π/2, 3π/2}._ Setzt man die beiden Geraden-Gleichungen gleich, 2/1(3O = 2/2 (3O, so findet man, dass der Schnittpunkt der Geraden Jz1(X) und y2(x) im so genannten Konvergenzpunkt ^ = 0cc, 2/ c) [jegt, wobei die Koordinaten des Konvergenzpunktes explizit gegeben sind durch
Figure imgf000010_0001
Verläuft nun ein beliebiger Strahl von einem Punkt P0 = (x0, yo) des Perimeters durch einen beliebigen Punkt des optischen Systems, so soll hinter dem optischen System - das ist in der rechten Halbebene auf der Seite der Retina - der gebrochene Strahl durch diesen Konvergenzpunkt verlaufen. Der Konvergenzpunkt soll nun der Konstruktionspunkt für das Vektorfeld ein. Für die zu berechnenden Poynting- Vektoren nehmen wir an, dass sie auf den Strahlen der geometrischen Optik liegen sollen. Das gesuchte Vektorfeld S besteht dann aus den normierten Poynting-Vektoren
Figure imgf000011_0002
wobei für die Norm der Poynting-Vektoren des Feldes gilt
Figure imgf000011_0001
Mit der Bestimmung des differentiellen und orientierten Oberflächenelementes und des Poynting- Vektorfeldes haben wird nun alle Komponenten für die Berechnung des Flusses und der Intensität der elektromagnetischen Strahlung bestimmt. Zuerst sollen der Fluss ^0 und die Intensität I0 der Strahlung die von einem einzelnen Punkt P0 des
Figure imgf000011_0006
Perimeters ausgeht, bestimmt werden. Fluss ^0 und die Intensität I0 sind gegeben durch
Figure imgf000011_0003
Um den gesamten Fluss ΦR und die gesamte Intensität lR der Strahlung, die vom Perimeter ausgeht und auf der Netzhaut abgebildet wird, zu bestimmen, muss über alle Punkte des Perimeters, die Strahlung emittieren, summiert werden,
Figure imgf000011_0007
In unserer Beschreibung ersetzen wir die Summe durch das Integral über den Winkel
Figure imgf000011_0004
Wir haben bei der Integration einmal die Integrationsreihenfolge vertauscht, um so für die Gesamt-Intensität IR durch Vergleich den Ausdruck zu erhalten
Figure imgf000011_0005
wobei die Gesamt-Intensität lR dann explizit gegeben ist durch
Figure imgf000012_0001
Das Integral für die Gesamt-Intensität IR der Strahlung in der Retina kann weder mittels Tabellen noch mittels Computeralgebrasystemen in geschlossener Form gelöst werden. Allerdings kann dieses Parameter-Integral Punktweise numerisch berechnet und so als Funktion dargestellt werden. Wenn wir zudem die Achsenlänge des Auges a und die Brennweite des optischen Systems xf als Parameter auffassen, so ist die retinale Gesamtintensität dann eine Funktion in Ψ der Form
IR = IR(^ X f^ ψ)-
Ersetzt man y = sin ιP und nimmt man darüber hinaus noch eine Rotationssymmetrie des betrachteten Systems bestehend aus Perimeter P, optischem System O und Retina R um die x-Achse an, so kann die Gesamt-Intensitätsverteilung der Strahlung in der Retina als Fläche über der (y, z) Ebene dargestellt werden, die von den Parametern Brennweite xf und Achsenlänge a abhängt,
IR = IR(V, *)- Im Vergleich mit der Achslänge a des Auges verwenden wir für die Brechkraft des Auges xf die gewohnten Bezeichnungen: Ist xf < a, so ist das Auge myop (=kurzsichtig), ist Xf = a, so ist das Auge emmetrop (=normalsichtig), und für xf > a ist das Auge hyperop (=weitsichtig). Für ein beliebiges aber festes α° e [αmin, αma χ] lassen sich für die Myopie mit xf < a0, die Emmetropie mit xf = a0 und die Hyperopie mit xf > a0 die dazugehörigen Intensitäten IR(Ψ) bzw- lR(y> 2) bestimmen und wie in Fig. 4 darstellen. Mit den entsprechenden Buchstaben als Indices für Myopie, Emmetropie und Hyperopie
IM{Ψ) = IR(1P) mit Xf < α0 IE(Ψ) = IR(1P) mit Xf = Qo IH (ψ) = IR(Ψ) mit Xf > αo lassen sich mit dieser Bezeichnung an den Graphiken folgende Relationen aufstellen:
IM(Ψ) < IE(Ψ) < IH(Ψ) Ψ e [-π/2,τr/2] \ {0} Die Erkennung der Intensität der Strahlung an der Netzhaut setzt folgende Mechanismen voraus:
1. Die unterschiedlichen lokalen Intensitäten der Strahlung werden im Bereich der Retina von den ersten Neuronen der Retina erkannt. Die Zellen der Retina verfügen über einen Mechanismus, mit dem sie die lokale Intensität der Strahlung (z.B. über eine Messung der Anzahl der Photonen) detektieren können. 2. Die Stäbchen und Zapfen der Retina erkennen nicht nur die jeweils lokale Intensität der Strahlung, sondern darüber hinaus auch die Intensität der Strahlung in den benachbarten retinalen Neuronen (direkt durch Zell-Zell-Kontakte oder vermittelt durch das retinale Pigmentepithel, Horizontal-Zellen oder Müller-Zellen).
3. Die Retina ist in der Lage, eine globale Intensitätsverteilung für die Retina entsprechend der modellierten Intensitätsverteilung zu erkennen. Entsprechend der von der Retina "gemessenen" Intensitätsverteilung werden Faktoren für die Wachstumsregulation produziert. Die ideale Referenz-Intensitätsverteilung IB^ ist die Intensitätsverteilung bei der Emmetropie. Wenn Änderungen der Länge des Auges a und Änderungen der Brechkraft xf des Auges auftreten, bewirken diese eine veränderte Intensitätsverteilung ■%)• Die
Differenz- Intensität AI^ ~ IE^> ~ 1^ zwischen den Intensitätsverteilungen wird gemessen und entsprechend dem Vorzeichen dieser Differenz-Intensität postulieren wir die Expression von fördernden und hemmenden Faktoren, die das Wachstum und die Brechkraft des Auges regeln.
Mit dem Konzept der \oka\en und globalen Erkennung der Intensitätsverteilung 1If)- der Strahlung sowie der Erkennung der Differenz ΔI{φ) = IB{φ) - l{φ) ejner Intensitätsverteilungen Hf)- von einer idealen Referenz-Intensitätsverteilung ^(^postulieren wir für frei wählbare, aber feste Brennweiten xf drei unterschiedliche Wachstumseffekte für das Längenwachstum des Auges:
1. Intensitätsdifferenz Δ/ = 0: (keine Fig.)
Ändert sich die von der Retina gemessene Intensitätsverteilung nicht mehr, so ist ein stationärer Gleichgewichtszustand mit Emmetropie erreicht, bei dem sich die Faktoren (Signale) für die Wachstumsförderung (=Axial-go) und die Faktoren für Wachstumshemmung (=Axial-stop) die Waage halten, Axial-go/Axial-stop=1.
2. Intensitätsdifferenz Δ/ > 0: (Fig. 5) Ist Δ/ = /B(¥>) - /(( (σ) > O 1 s0 Hegt für das Auge eine myope Intensitätsverteilung
I{φ) = IM{Ψ) vor. Wir postulieren, dass der Quotient Axial-go/Axial-stop<1 ist und damit der Wachstumsreiz (=Axial-go) für das Längenwachstum des Auges kleiner als die Hemmung des Längenwachstum des Auges (=Axial-stop) ist.
3. Intensitätsdifferenz Δ/ < 0: (Fig. 6) Ist Δ/ ~ IE^ 1^ κ ° , so erkennt das Auge, dass eine hyperope Intensitätsverteilung i{φ) ~ IH{Ψ) vorliegt. Wir postulieren, dass der Quotient Axial-go/Axial-stop>1 ist und damit der Wachstumsreiz (=Axial-go) für das Längenwachstum des Auges größer als die Hemmung des Längenwachstum des Auges (=Axial-stop) ist und das Auge an Länge zunimmt.
Durch diese Modellbildung mit der wir der Erkennung einer Intensitätsverteilung bzw. der
Erkennung einer Differenz-Intensitätsverteilung durch die Retina die Wachstumsregulation zuordnen, versuchen wir die folgenden drei Phänomene zu erklären: die Emmetropisation, die fehlende Emmetropisation bei starker Hyperopie und die Progression der axialen Myopie.
1. Die Emmetropisation:
In der Regel besteht bei Geburt eine Hyperopie, welche im Laufe des Lebens ausgeglichen wird und zur Emmetropie führt. Erklärt werden kann die Emmetropisation durch die Modellbildung nun dadurch, dass ein hyperopes Auge eine Intensitätsdifferenz Δ/ < 0 und damit eine hyperope Intensitätsverteilung /flΗ aufweist, dadurch ein Übergewicht der Wachstumsförderung gegenüber der Wachstumshemmung besteht mit einem Quotienten Axial-go/Axial-stop>1 und das Auge solange wächst bis ein Gleichgewichtszustand zwischen Wachstumsförderung und Wachstumshemmung mit Emmetropie und einem Quotienten Axial-go/Axial-stop=1 erreicht ist wobei dann die Intensitätsdifferenz Δ/ = 0 ist.
2. Die fehlende Emmetropisation bei starker Hyperopie:
Bei starker Hyperopie kann es durch fehlende Emmetropisation ausbleiben, dass das Auge normalsichtig wird. Die Erklärung mittels dem Modell könnte sein, dass durch Ausgleich des Refraktionsfehlers durch Pluslinsen die ursprünglich hyperope Intensitätsverteilung ^{ψ) mit der dazugehörigen Intensitätsdifferenz Δ/ < 0 in eine emmetrope Intensitätsverteilung ^(ψ) mit der dazugehörigen Intensitätsdifferenz Δ/ = 0 übergeführt wird. Dadurch wird das relative Überwiegen der Wachstumsförderung zugunsten der Wachstumshemmung gedrosselt, wodurch in der Folge ein weiteres Längenwachstum für die Emmetropisation ausbleibt. Durch die Korrektur der Refraktionsfehlers wird der eigentliche Quotient Axial-go/Axial- stop>1 auf einen Wert nahe eins gesenkt, Axial-go/Axial-stop«1.
3. Die Progression der axialen Myopie:
Kommt es im Rahmen der Emmetropisation zu einem überschießenden Wachstum mit einem zu langen Auge, so resultiert eine axiale Myopie, wobei das Auge zu lang und die Brechkraft relativ zu gering ist. Das zu lange und myope Auge weist eine myope Intensitätsverteilung IM{Ψ) mit der dazugehörigen Intensitätsdifferenz Δ/ > O auf, wobei die Wachstumshemmung überwiegt und ein Quotienten Axial-go/Axial-stop<1 resultiert. Wird der Refraktionsfehler mit Minuslinsen ausgeglichen, so dass das Auge in eine emmetrope Intensitätsverteilung 1E[P1 ) mit der dazugehörigen Intensitätsdifferenz Δ/ = 0 übergeführt wird, dann wird das Überwiegen der Wachstumshemmung gedrosselt. Zusätzliche Hypoakkomodation bei der Naharbeit bewirkt einen relativen Überschuss der Wachstumsförderung mit Δ/ < 0 und eine Progression des Längenwachstums, und der axialen Myopie ist die Folge. Nach diesem Modell stellt die Myopieentwicklung des zu langen Auges den natürlichen Gegenregulationsprozess dar, um das Längenwachstum zu drosseln. Da aber das Refraktionsdefizit aufgrund der Visusminderung ausgeglichen werden muss, um scharf zu sehen, wird der natürliche Gegenregulationsprozess teilweise aufgehoben, und durch zusätzliche Hypoakkomodation entsteht ein Überwiegen der wachstumsfördernden Prozesse.
Mit der Erfindung ist es möglich
1. den Refraktionsfehler auszugleichen, und
2. im Niveau der Retina die Intensitätsverteilung der Strahlung so zu beeinflussen, dass die mit der Intensitätsverteilung gekoppelte Wachstumsregulation steuerbar wird. Konkret soll für die zu geringe bzw. fehlenden Emmetropisation bei schwerer Hyperopie eine effiziente Wachstumsförderung und zur Vermeidung der Progression der axialen Myopie eine effiziente Wachstumshemmung Ziel der Behandlung sein.
In Bezug auf die entsprechenden Beschreibungen oben haben wir in der refraktiven Korrektur der Fehlsichtigkeit gleichzeitig auch die Ursache für die fehlenden
Emmetropisation bei starker Hyperopie bzw. die Ursache für die Progression der axialen
Myopie gesehen, da durch die refraktive Korrektur ungünstig in die Mechanismen der
Wachstumsregulation des Auges eingegriffen wird. Konsequenterweise sollte nach diesem
Modell nun zusätzlich zur refraktiven Korrektur auch die Intensitätsverteilung der Strahlung im Niveau der Retina durch Filter verändert werden, um die Wachstumsregulation wieder ins
Lot zu rücken, also die Intensitätsverteilung so zu modulieren, dass im Niveau der Retina eine Intensitätsverteilung wie bei einem refraktiv unkorrigierten Auge erzeugt wird. Das optische Filter soll ein optisches Glas (z. B. Brillenglas), eine Kontaktlinse oder eine
Intraokularlinse mit einem spezifischen Transmissionsgradienten sein, derart, dass in der Netzhaut eine um die Macula bei Ψ = Q radialsymmetrische Soll-Intensitätsverteilung erzeugt wird. Diese Soll-Intensitätsverteilung soll der Intensitätsverteilung des refraktiv unkorrigierten Auges entsprechen.
Die Transmissionsgradienten gelten für das Modell. Im Modell wurden nur sphärische Fehlsichtigkeiten berücksichtigt. Ist darüberhinaus ein Astigmatismus oder eine Fehlsichtigkeit höherer Ordnung gegeben, so soll auf das entsprechende sphärische Äquivalent umgerechnet werden. Für eine individuelle Berechnung soll zudem die jeweilige Achsenlänge und Brechkraft herangezogen werden, um dann entsprechend das Transm/ssionsprofil auf die gegebenen Verhältnisse zu transformieren.
Die Soll-Intensitätsverteilung Is^ ist für die Myopie die auf eins normierte myope Intensitätsverteilung IM(Ψ) (siehe Fig. 7),
Figure imgf000016_0001
Die Ist-Intensitätsverteilung // (φ) ist für die Myopie die entsprechende emmetrope Intensitätsverteilung
Figure imgf000016_0005
Der Absorbtionskoeffizient Λ^ ergibt sich dann zu
Figure imgf000016_0002
Bei vernachlässigbarem Reflexionskoeffizienten bestimmt sich der Transmissionskoeffizient T(Ψ) zu
Figure imgf000016_0003
Die Soll-Intensitätsverteilung Is^ ist für die Hyperopie die auf eins normierte hyperope Intensitätsverteilung IH^ (siehe Fig. 8),
Figure imgf000016_0004
Die Ist-Intensitätsverteilung // (φ) ist für die Hyperopie wiederum die emmetrope Intensitätsverteilung IB^> bezogen auf die normierte Soll-Funktion,
Figure imgf000017_0001
Der Absorbtionskoeffizient "4^ für die Hyperopie ergibt sich dann zu
Figure imgf000017_0002
Bei vernachlässigbarem Reflexionskoeffizienten bestimmt sich der Transmissionskoeffizient T(Ψ) zu
Figure imgf000017_0003
Abschließend lässt sich erläuternd sagen,
• ein myopes Auge ohne Korrektur (z.B ohne Brille) hat die „richtige" Intensitätsverteilung aber die „falsche" Brennweite (=unscharfes Sehen)
• ein myopes Auge mit Korrektur (z.B. mit Brille) hat die „richtige" Brennweite (=scharfes Sehen) aber die „falsche" Intensitätsverteilung
• ein myopes Auge mit Korrekur und Filter sollte die „richtige" Brennweite und die „richtige" Intensitätsverteilung haben.

Claims

Patentansprüche
1. Optisches Element, vorzugsweise Brille, Kontaktlinse oder Intraokularlinse, für die Verwendung zur Korrektur von Myopie, wobei das optische Element die Intensitätsverteilung eintreffender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina des
Auges eines Benutzers verändert, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad aufweist, welche die Intensitätsverteilung der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen Strahlung derart verändern, dass bei einem refraktiv korrigierten myopen Auge eine Intensitätsverteilung eines myopen Auge erzielbar ist.
2. Optisches Element, vorzugsweise Brille, Kontaktlinse oder Intraokularlinse, für die Verwendung zur Korrektur von Hyperopie, wobei das optische Element die Intensitätsverteilung eintreffender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina des Auges eines Benutzers verändert, dadurch gekennzeichnet, dass das optische
Element Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad aufweist, welche die Intensitätsverteilung der auf die Retina eintreffenden elektromagnetischen Strahlung derart verändern, dass bei einem refraktiv korrigierten hyperopen Auge eine Intensitätsverteilung eines hyperopen Auge erzielbar ist.
3. Optisches Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Negativlinse ist.
4. Optisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Positivlinse ist.
5. Optisches Element nach Anspruch 1 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsgrad in radialer Richtung von der optischen Achse stetig abnimmt.
6. Optisches Element nach Anspruch 2 oder Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmissionsgrad in radialer Richtung von der optischen Achse stetig zunimmt.
7. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche unterschiedlichen Transmissionsgrades derart ausgebildet sind, dass zumindest die Intensitätsverteilung elektromagnetischer Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 380 nm bis 780 nm verändert wird.
8. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bereiche mit unterschiedlichem Transmissionsgrad durch ein Filter erzielt werden.
9. Verfahren zur Herstellung eines optischen Elementes, vorzugsweise Brille, Kontaktlinse oder Intraokularlinse, für die Verwendung zur Korrektur von Ametropie eines Auges, wobei in Abhängigkeit von der Ametropie ein IST-
Intensitätsverteilungsprofil einfallender elektromagnetischer Strahlung auf der Retina eines Benutzers ermittelt wird und mit einem SOLL- Intensitätsverteilungsprofil verglichen wird, wobei das optische Element mit einem Filter versehen wird, der das IST-Intensitätsverteilungsprofil in das SOLL- Intensitätsverteilungsprofil überführt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter nachträglich aufgebracht wird, vorzugsweise durch Beschichten.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter in das optische Element, vorzugsweise durch absorbierende Stoffe, eingebracht wird.
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