Thesis (doctoral)--München, 1982.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden 20 Probanden vermessen, die sich freiwillig für Untersuchungen der Akkommodation zur Verfügung stellten. Voraussetzung für optimale Ergebnisse waren emmetrope Probanden und eine geeignete Reizsetzung. Zusätzlich war die Kooperationsfähigkeit des Probanden/Patienten und dessen Konzentrationsfähigkeit von großer Bedeutung. Messungen mit Brille waren nicht möglich. Mit diesen Voraussetzungen war es möglich, präzise Daten über die Vorderkammertiefe, die Linsendicke und die Lage des posterioren Linsenpols und somit über die Akkommodation zu erhalten. Der Zeiss ACMaster ermöglichte mittels Laser-Interferenz-Biometrie eine kontaktlose patienten- und untersucherfreundliche Messung der Akkommodation. Als am besten geeignete Reize haben sich in der Vergangenheit optische Reize erwiesen. Daher wurden den Probanden fünf verschiedene Reizquellen geboten, die sie jeweils bei 0, -1, -3 und -5d scharf stellen mussten: ein X als Standardsymbol, ein Punkt (bestehend aus drei Pixeln), ein blinkendes X, einen Landoltring mit drehbarer Öffnung und ein schwarzes E, bei welchem sich der Hintergrund veränderte. Die Probanden reagierten mit unterschiedlicher Konzentrationsfähigkeit auf die Reizsetzung. Bei Einigen spielte es eine Rolle, auf welches Symbol sie blickten, bei den meisten jedoch waren die Ergebnisse unabhängig vom verwendeten Reiz. Aus den Resultaten dieser Arbeit lässt sich sagen, dass die Symbole P, B und E eher ungeeignet sind, da die Akkommodationsänderungen im Vergleich zu den Symbolen X und L geringer sind. Bei vereinzelten Probanden hat bei bestimmten Messzyklen die Wahl des optischen Akkommodationsreizes einen positiven Einfluss auf akkommodative Änderungen von Distanzen im okularen Vorderabschnitt, bei den meisten Probanden hat die Reizauswahl jedoch keinen Einfluss. Als Resultate ergaben sich in geometrischer Weglänge im Durchschnitt Änderungen der Vorderkammertiefe von 0,020mm/d bei -1d, 0,127mm/d bei -3d, 0,227mm/d bei -5d, Änderungen der Linsendicke um 0,027mm/d bei -1d, 0,153mm/d bei -3d, 0,276mm/d bei -5d und Änderungen des posterioren Linsenpols von 0,008mm/d bei -1d, 0,026mm/d bei -3d und 0,049mm/d bei -5d. Diese Änderungen traten bei alle Symbolen in gleicher Weise auf. Diese erzielten Ergebnisse stehen in Übereinstimmung mit der Literatur. Insgesamt hat sich gezeigt, dass es mit dem ACMaster möglich ist, die akkommodationsbedingte Distanzänderung mit sehr hoher Präzision zu messen, wie es mit anderen Geräten bisher nicht möglich war. Bei entsprechender Compliance der Patienten kann der ACMaster erfolgreich in der Akkommdationsforschung eingesetzt werden. / In this study of accommodation and accommodative stimuli 20 adult volunteers were examined with the Zeiss ACMaster. This instrument is based on partial coherence interferometry allowing contactless measurements which are patient- and examiner-friendly. In order to get precise results emmetropic subjects and an adequate accommodation stimulus were required. In addition, the ability of cooperation and the power of concentration were very important. Measurements with glasses could not be performed. Under these conditions it was possible to obtain precise measurements of the anterior chamber depth, the lens thickness and the position of the posterior lens surface and, hence, of the accommodative process itself. Results in the past have shown that the best stimulus for accommodation was an optical stimulus. Accordingly, we chose five different stimuli which had to be focused at optical distances of 0 D, -1 D, -3 D and -5 D. The first symbol was the letter X consisting of a few pixels in red, green and blue with a black background. The next symbol was a small dot (symbol P) with only three pixels (one of each basic color), a blinking X (symbol B), a Landolt ring (symbol L) with rotatable opening and the letter E in black on a white background. The examinees responded with different degrees of concentration to these stimuli. The results of this study show that the symbols P, B and E are rather not suitable because they caused less accommodative changes in comparison to the symbols X and L. In individual cases, the choice of the symbol made a difference. However, in the majority there was no effect due to the selection of the symbol. The following results (geometrical path lengths) were obtained: average change of anterior chamber depth: 0.020 mm/D at -1 D, 0.127 mm/D at -3 D and 0.227 mm /D at -5 D; average change of lens thickness: 0.027 mm/D at -1 D, 0.153 mm/D at -3 D and 0.276 mm/D at-5 D; average change of the position of the posterior lens surface: 0.008 mm/D at -1 D, 0.026 mm/D at -3 D and 0.049 mm/D at -5 D. These changes were similarly observed for all symbols and were in good agreement with literature results. All in all, it is possible to get highly precise measurements of accommodative distance variations in the anterior eye segment with the ACMaster, which up to now was not possible with other instruments. With adequate compliance of examinees, the ACMaster can be applied successfully in accommodation research.

Zugl.: Karlsruhe, Universiẗat, Diss., 2007.

Wirbeltiere sind in der Lage, die Brechkraft ihres optischen Systems dynamisch so anzupassen, dass Objekte aus verschiedenen Entfernungen fokussiert auf der Netzhaut abgebildet werden. Diese Fähigkeit bezeichnet man als Akkommodation. Je nach Lebensraum und visuellem Anspruch haben sich evolutionär sehr unterschiedliche Akkommodationsmechanismen entwickelt. Die größten Unterschiede ergeben sich aufgrund der verschiedenen Umgebungsmedien zwischen terrestrischen, aquatischen und amphibisch lebenden Wirbeltieren. Die grundlegende Funktionsweise der Mechanismen ist qualitativ bekannt, jedoch liegen detaillierte Untersuchungen, wie sich die optischen Komponenten und die Abbildungsqualität während der Akkommodation verändern, nur zum menschlichen Auge vor. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels der Methode des Optikdesigns, ein naturnahes Augenmodell eines aquatischen (Goldfisch) und amphibisch lebenden Wirbeltieres (Kappensäger) modelliert und simuliert, welches die quantitative Untersuchung des jeweiligen Akkommodationsmechanismus ermöglicht. Durch die Modelle konnten neue Erkenntnisse zum Akkommodationsvermögen aquatischer und amphibisch lebender Wirbeltiere gewonnen werden. Die bereits bestehenden Kenntnisse zur Akkommodation und Abbildungsqualität konnten auf Plausibilität geprüft werden. Weiterhin erlauben die Augenmodelle einen detaillierten Einblick, wie sich die geometrisch optischen Parameter sowie die theoretische Abbildungsqualität während der Akkommodation verändern. Zudem wird sichtbar, welchen Einfluss die einzelnen Parameter haben und wie sie voneinander abhängen.:Abkürzungsverzeichnis III 1 Einführung . . . . . . . . . 1 1.1 Motivation . . . . . . . . . 2 1.2 Grundlagen zur Akkommodation . . . . . . . . . 4 1.3 Anatomische und physiologische Besonderheiten der Akkommodation bei verschiedenen Wirbeltieraugen . . . . . . . . . 7 1.4 Optikdesign . . . . . . . . . 13 1.5 Aufgaben- und Zielstellung . . . . . . . . . 17 2 Publikationsmanuskripte . . . . . . . . . 19 2.1 Comprehensive optical design model of the goldfish eye and quantitative simulation of the consequences on the accommodation mechanism . . . . . . . . . 19 2.2 Amphibious vision - Optical design model of the hooded merganser eye . . . . . . . . . 27 3 Zusammenfassung . . . . . . . . . 39 Literaturverzeichnis . . . . . . . . . 50 Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . 51 Tabellenverzeichnis . . . . . . . . . 53 4 Anhang . . . . . . . . . 55 4.1 Daten zum Liou-Brennan-Augenmodell . . . . . . . . . 55 Selbständigkeitserklärung . . . . . . . . . 61 Publikationen . . . . . . . . . 63 Danksagung . . . . . . . . . 65

To improve the performance and capabilities of athletes, augmented reality could play an important role in exercise training. During training, these technologies support athletes in analyzing their training over all phases. Regardless of all potential advantages, the vergence-accommodation-conflict (VAC) could affect the effectiveness of training and performance. This work is aimed to evaluate the effect of VAC in different conditions. / Um die Leistungen und Fähigkeiten von Sportlern zu verbessern, könnte Augmented Reality eine wichtige Rolle im Training spielen. Während des Trainings unterstützen diese Technologien die Sportler bei der Analyse ihres Trainings in allen Phasen. Ungeachtet aller potenziellen Vorteile könnte der Vergenz-Akommodations-Konflikt (VAC) die Effektivität des Trainings und der Leistung beeinträchtigen. Ziel dieser Arbeit ist es, die Wirkung des VAC unter verschiedenen Bedingungen zu bewerten.