Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der indirekten Ophthalmoskopie. Konkret wird eine Technik zum automatischen Ausrichten eines Beleuchtungsfeldes bezüglich einer Lupe, die zusammen mit einem Ophthalmoskop oder einem ophthalmologischen Untersuchungsgerät verwendet wird, bereitgestellt.The present invention relates to the field of indirect ophthalmoscopy. Concretely, there is provided a technique for automatically aligning a lighting field with a magnifying glass used together with an ophthalmoscope or an ophthalmic examination apparatus.
Hintergrundbackground
Aus der US 2014/0313482 A1 ist ein Untersuchungsgerät bekannt, das zur Bestimmung von Blutgefäßcharakteristika aus erfassten zweidimensionalen Bildern eines Blutgefäßes in der Bindehaut eines Patientenauges ausgelegt ist. Das Untersuchungsgerät kann einen Tracking-Mechanismus umfassen, der die Bewegung des Auges erfasst, sowie einen Ausrichtungs-Mechanismus, der einen Beleuchtungsstrahl am zu untersuchenden Auge ausrichtet.From the US 2014/0313482 A1 For example, an examination device is known which is designed to determine blood vessel characteristics from acquired two-dimensional images of a blood vessel in the conjunctiva of a patient's eye. The examination apparatus may include a tracking mechanism that detects the movement of the eye and an alignment mechanism that aligns an illumination beam with the eye to be examined.
Aus der DE 11 2013 004 455 T5 ist ferner ein Laserbehandlungsgerät bekannt, das ein Beleuchtungssystem zum Beleuchten des Fundus eines Auges, ein Betrachtungssystem zum Betrachten des Fundus, ein Bestrahlungssystem zum Abstrahlen von Ziellicht und Behandlungslicht auf den Fundus, ein Beleuchtungsflächen-Änderungsteil zum Ändern der Beleuchtungsfläche des Fundus sowie eine Betätigungseinheit zur Bewegung des Ziellichts auf dem Fundus umfasst. Das Laserbehandlungsgerät umfasst ferner eine Steuereinheit, welche dazu vorgesehen ist, den Beleuchtungsflächen-Änderungsteil anzusteuern, um die Beleuchtungsfläche entsprechend der Bewegung des Ziellichts zu ändernFrom the DE 11 2013 004 455 T5 Further, a laser treatment apparatus is known, which comprises an illumination system for illuminating the fundus of an eye, a viewing system for viewing the fundus, an irradiation system for radiating target light and treatment light on the fundus, a lighting surface changing part for changing the illumination surface of the fundus and an actuating unit for movement of the destination on the fund. The laser treatment apparatus further includes a control unit which is provided to drive the illumination area changing part to change the illumination area in accordance with the movement of the aiming light
Ferner bekannt sind verschiedene Arten von Ophthalmoskopen bzw. ophthalmologischen Untersuchungsgeräten (wie beispielsweise Spaltlampen), die zur Untersuchung des Sehorgans zum Einsatz kommen können. Ophthalmoskope bestehen im Wesentlichen aus einer Beleuchtungseinrichtung zur Ausleuchtung des Augenhintergrundes (Fundus) eines Patientenauges und einer Beobachtungseinrichtung zur Beobachtung des vom Augenhintergrund reflektierten Lichtes.Also known are various types of ophthalmoscope or ophthalmic examination devices (such as slit lamps), which can be used to examine the visual organ. Ophthalmoscopes essentially consist of a lighting device for illuminating the fundus of the eye (fundus) of a patient's eye and an observation device for observing the light reflected from the fundus.
Es wird zwischen direkter und indirekter Ophthalmoskopie unterschieden. Bei der direkten Ophthalmoskopie wird mit Hilfe einer Abbildungsoptik das Beleuchtungslicht direkt (d.h. ohne weitere Vergrößerungshilfen, wie beispielsweise einer Lupe) auf das zu untersuchende Patientenauge projiziert. Hingegen wird bei der indirekten Ophthalmoskopie eine zusätzliche Lupe (auch als Ophthalmoskopierlupe bezeichnet) verwendet, die zwischen dem zu untersuchenden Patientenauge und dem Ophthalmoskop angeordnet ist. Durch den Einsatz der Lupe kann der Beobachtungsabstand zwischen dem zu untersuchenden Patientenauge und dem Betrachter erhöht sowie ein erheblich größerer Betrachtungswinkel erreicht werden.A distinction is made between direct and indirect ophthalmoscopy. In direct ophthalmoscopy, the illumination light is projected directly (i.e., without further magnifying aids, such as a magnifying glass) onto the patient eye to be examined by means of imaging optics. In contrast, in the case of indirect ophthalmoscopy, an additional magnifying glass (also referred to as an ophthalmoscopic magnifier) is used, which is arranged between the patient's eye to be examined and the ophthalmoscope. By using the magnifying glass, the observation distance between the patient's eye to be examined and the observer can be increased and a considerably larger viewing angle can be achieved.
Die Funktionsweise der indirekten Ophthalmoskopie wird anhand der 1 weiter beschrieben. 1 zeigt schematisch ein System 100 zur Durchführung einer indirekten Ophthalmoskopie. Das System 100 umfasst ein Ophthalmoskop 105 und eine Ophthalmoskopierlupe 120, die zwischen dem Ophthalmoskop 105 und einem zu untersuchenden Patientenauge 3 angeordnet ist. Das Ophthalmoskop 105 umfasst eine in einem Beleuchtungsstrahlengang 102 angeordnete Beleuchtungseinrichtung 110, eine in einem Beobachtungsstrahlengang 104 angeordnete Beobachtungseinrichtung 130 sowie ein Gehäuse 111, in dem die Beleuchtungseinrichtung 110 und Beobachtungseinrichtung 130 untergebracht sind. In 1 beschränkt sich das Gehäuse 111 zum Zweck der besseren Darstellung der Strahlengänge 102, 104 lediglich auf die Beleuchtungseinrichtung 110.The operation of indirect ophthalmoscopy is based on the 1 further described. 1 schematically shows a system 100 for performing an indirect ophthalmoscopy. The system 100 includes an ophthalmoscope 105 and an ophthalmoscope magnifier 120 between the ophthalmoscope 105 and a patient eye to be examined 3 is arranged. The ophthalmoscope 105 includes one in an illumination beam path 102 arranged lighting device 110 , one in an observation beam path 104 arranged observation device 130 as well as a housing 111 in which the lighting device 110 and observation device 130 are housed. In 1 the housing is limited 111 for the purpose of better representation of the beam paths 102 . 104 only on the lighting device 110 ,
Die Beleuchtungseinrichtung 110 weist eine Lichtquelle 112, eine Abbildungsoptik 114, 116 und eine optische Umlenkeinheit 118 auf, die längs des Beleuchtungsstrahlengangs 102 nacheinander angeordnet sind. Die Lichtquelle 112 ist in Form einer Glühlampe oder einer Leuchtdiode realisiert. Sie ist dazu vorgesehen, Beleuchtungslicht zu erzeugen. Die der Lichtquelle 112 nachgeordnete Abbildungsoptik 114, 116 weist eine Kondensorlinse 114 und ein Abbildungobjektiv 116 auf, welches dazu vorgesehen ist, das Beleuchtungslicht auf die optische Umlenkeinheit 118 abzubilden. Die optische Umlenkeinheit 118 ist in Form eines verschwenkbaren Umlenkprismas 118 ausgebildet und dazu vorgesehen, das Beleuchtungslicht in Richtung des zu untersuchenden Patientenauges 3 umzulenken. Die Verschwenkbarkeit des Prismas 118 ist durch einen Pfeil in 1 verdeutlicht. Anstelle des Umlenkprismas 118 können auch ein oder mehrere Umlenkspiegel zum Einsatz kommen.The lighting device 110 has a light source 112 , an imaging optics 114 . 116 and an optical deflection unit 118 on, along the illumination beam path 102 arranged one after the other. The light source 112 is realized in the form of a light bulb or a light emitting diode. It is intended to generate illumination light. The light source 112 downstream imaging optics 114 . 116 has a condenser lens 114 and a picture lens 116 which is intended to illuminate the illumination light on the optical deflection unit 118 map. The optical deflection unit 118 is in the form of a pivotable deflection prism 118 formed and provided, the illumination light in the direction of the patient's eye to be examined 3 redirect. The pivotability of the prism 118 is by an arrow in 1 clarified. Instead of the deflecting prism 118 One or more deflecting mirrors can also be used.
Wie ferner in 1 schematisch angedeutet ist, wird das Beleuchtungslicht durch das Umlenkprisma 118 in Richtung des Patientenauges 3 abgestrahlt. Die Abstrahlung erfolgt innerhalb eines räumlich begrenzten Beleuchtungskegels 106, der sich zur Lupe 120 hin aufweitet. Der Beleuchtungskegel 106 erzeugt hierbei auf einer in dem Beleuchtungsstrahlengang 102 und zwischen der Beleuchtungseinrichtung 110 und dem Patientenauge 3 angeordneten Projektionsebene ein zwei-dimensionales Beleuchtungsfeld mit begrenzter Ausdehnung. Mit Beleuchtungsfeld ist hierbei jener zwei-dimensionale (im Wesentlichen kreisrunde) Bereich auf der Projektionsebene gemeint, der durch das erzeugte Beleuchtungslicht im Wesentlichen gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Da der Beleuchtungskegel 106 sich mit zunehmenden Abstand zur Beleuchtungseinrichtung 110 aufweitet, nimmt die Ausdehnung des ausgeleuchteten Beleuchtungsfeldes mit zunehmenden Abstand zur Beleuchtungseinrichtung 110 zu.As further in 1 is indicated schematically, the illumination light through the deflection prism 118 in the direction of the patient's eye 3 radiated. The radiation takes place within a spatially limited illumination cone 106 who is going to magnifying glass 120 widens. The lighting cone 106 generated here on a in the illumination beam path 102 and between the lighting device 110 and the patient's eye 3 arranged projection plane a two-dimensional illumination field with limited extent. With illumination field is in this case that two-dimensional (substantially circular) area on the Meant projection level, which is illuminated by the generated illumination light substantially evenly. Because the lighting cone 106 with increasing distance to the illumination device 110 expands, the extension of the illuminated illumination field increases with increasing distance from the illumination device 110 to.
Wie ferner in 1 dargestellt wird, ist die Lupe 120 sowohl im Beleuchtungsstrahlengang 102 als auch im Beobachtungsstrahlengang 104 angeordnet. Die Lupe 120 ist als Sammellinse oder Sammellinsensystem 122 ausgebildet, das in einer Lupenfassung 124 angeordnet ist. Die Lupe 120 ist einerseits dazu vorgesehen, das von der Beleuchtungseinrichtung 110 erzeugte Beleuchtungsfeld auf der Augenlinse abzubilden und dadurch den Augenhintergrund 5 auszuleuchten. Andererseits ist die Lupe 120 auch dazu vorgesehen, im Beobachtungsstrahlengang 104 ein Luftbild 108 des ausgeleuchteten Augenhintergrunds 5 zu erzeugen, das dann direkt oder mittels einer Beobachtungseinrichtung 130 (Okular mit Linse oder Linsensystem) von einem Beobachterauge 2 beobachtet werden kann. Als Beobachtungseinrichtung 130 kann hierbei eine Vergrößerungslinse 2 oder ein Vergrößerungslinsensystem fungieren, das im Beobachtungsstrahlengang 104 des Ophthalmoskops 105 zwischen dem Beobachterauge 2 und der Lupe 120 angeordnet ist.As further in 1 is shown is the magnifying glass 120 both in the illumination beam path 102 as well as in the observation beam path 104 arranged. The magnifying glass 120 is as a condensing lens or collective lens system 122 trained, in a loupe holder 124 is arranged. The magnifying glass 120 on the one hand is intended to that of the lighting device 110 Illuminate generated field of illumination on the eye lens and thereby the fundus 5 illuminate. On the other hand, the magnifying glass 120 also provided in the observation beam path 104 an aerial view 108 of the illuminated eye background 5 to generate, then directly or by means of an observer 130 (Eyepiece with lens or lens system) from an observer's eye 2 can be observed. As an observation device 130 this can be a magnifying lens 2 or a magnification lens system acting in the observation beam path 104 of the ophthalmoscope 105 between the observer's eye 2 and the magnifying glass 120 is arranged.
Während die Beobachtungseinrichtung 130 sowie die Beleuchtungseinrichtung 110 im Gehäuse 111 des Ophthalmoskops 100 untergebracht sind, stellt die Lupe 120 eine eigenständige optische Einrichtung dar, die nicht im Ophthalmoskopgehäuse 111 untergebracht ist. Die Lupe 120 wird in der Regel von der mit der Augenuntersuchung beauftragten Person mit einer Hand gehalten und bezüglich des zu untersuchenden Patientenauges 3 und des Ophthalmoskops 100 ausgerichtet. Wie aus der schematischen Darstellung des Beleuchtungsstrahlengangs 102 in 1 entnommen werden kann, erfordert eine optimale Ausleuchtung des Augenhintergrunds 5 eine geeignete Positionierung der Lupe 120 bezüglich des Patientenauges 3 und der Beleuchtungseinrichtung 110 des Ophthalmoskops 105. Genauer gesagt muss die Lupe 120 in den Beleuchtungsstrahlengang 102 gebracht werden und zur Beleuchtungseinrichtung 110 derart beabstandet angeordnet werden, dass das durch die Beleuchtungseinrichtung 110 an der Lupe 120 erzeugte Beleuchtungsfeld die Lupe 120 im Wesentlichen vollständig ausleuchtet. Ferner muss die Lupe 20 entsprechend ihrer Abbildungseigenschaften in einem vorgegebenen Abstand zum untersuchenden Patientenauge 3 angeordnet werden, um selbst bei kleiner Pupillenaufweitung des Patientenauges 3 einen großen Bereich des Augenhintergrundes 5 ausleuchten zu können. Bei handelsüblichen Ophthalmoskopen beträgt der Abstand des Ophthalmoskops 105 zum Patientenauge 3 ungefähr 50 cm, während die Lupe 120 in einem Abstand von ungefähr 2 bis 10 cm vor dem Patientenauge 3 gehalten wird, um eine optimale Ausleuchtung, d. h. möglichst gute Ausleuchtung mit möglichst guter Beleuchtungsintensität, zu erreichen.While the observation device 130 and the lighting device 110 in the case 111 of the ophthalmoscope 100 are housed, puts the magnifying glass 120 an independent optical device that is not in the ophthalmoscope housing 111 is housed. The magnifying glass 120 is usually held by the person responsible for the eye examination with one hand and with respect to the patient's eye to be examined 3 and the ophthalmoscope 100 aligned. As from the schematic representation of the illumination beam path 102 in 1 can be removed, requires optimal illumination of the fundus 5 a suitable positioning of the magnifying glass 120 concerning the patient's eye 3 and the lighting device 110 of the ophthalmoscope 105 , More precisely, the magnifying glass 120 in the illumination beam path 102 brought to the lighting device 110 be arranged so spaced that by the illumination device 110 at the magnifying glass 120 generated illumination field the magnifying glass 120 essentially completely illuminates. Furthermore, the magnifying glass 20 according to their imaging properties at a predetermined distance to the examining patient's eye 3 be arranged to even with small pupil dilation of the patient's eye 3 a large area of the fundus 5 to be able to illuminate. In commercially available ophthalmoscopes, the distance of the ophthalmoscope is 105 to the patient's eye 3 about 50 cm, while the magnifying glass 120 at a distance of about 2 to 10 cm in front of the patient's eye 3 is maintained in order to achieve optimal illumination, ie, the best possible illumination with the best possible illumination intensity.
Die in 1 beschriebene Technik der indirekten Ophthalmoskopie wird häufig in Zusammenhang mit binokularen Ophthalmoskopen implementiert. Ein Beispiel eines indirekten binokularen Ophthalmoskops ist das HEINE OMEGA 500, das von der Anmelderin vertrieben wird. Ein derartiges indirektes binokulares Ophthalmoskop wird anhand der 2a und 2b weiter beschrieben.In the 1 The technique of indirect ophthalmoscopy described is often implemented in the context of binocular ophthalmoscopes. An example of an indirect binocular ophthalmoscope is the HEINE OMEGA 500 which is distributed by the applicant. Such an indirect binocular ophthalmoscope is based on the 2a and 2 B further described.
2a zeigt eine 3-dimensionale Darstellung eines derartigen indirekten binokularen Ophthalmoskops 205. Das Ophthalmoskop 205 wird am Kopf der untersuchenden Person getragen und umfasst ein Kopfband 207 zur Befestigung des Ophthalmoskops 205 am Kopf der untersuchenden Person, einen Kopfbandregler 209, ein mit dem Kopfband 207 beweglich gekoppeltes Gehäuse 211 mit einem transparenten Frontglas 212 sowie eine im Gehäuse 211 untergebrachte Beleuchtungseinrichtung 210 und Beobachtungseinrichtung 230. Beleuchtungseinrichtung 210 und Beobachtungseinrichtung 230 sind in 2a durch das Gehäuse (teilweise) verdeckt und daher nicht sichtbar oder nur teilweise sichtbar. Die Beobachtungseinrichtung 230 umfasst zwei Okulare und mehrere im Gehäuse 211 angeordnete Umlenkelemente 232, 234a, 234b und wird in Zusammenhang mit 2b weiter unten beschrieben. Die Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung 210 entspricht im Wesentlichen der in Zusammenhang mit 1 beschriebenen Beleuchtungseinrichtung 110 und umfasst wiederum eine Lichtquelle zur Erzeugung eines Beleuchtungslichtes sowie eine Abbildungsoptik und Umlenkeinheit zur Abbildung und Umlenkung des erzeugten Beleuchtungslichtes in Richtung des zu untersuchenden Patientenauges 3. Es sei auf die Beschreibung der Beleuchtungseinrichtung 110 der 1 weiter oben verwiesen. Der Kopfbandregler 209 dient zur Einstellung der Helligkeit der Beleuchtungseinrichtung 210. 2a shows a 3-dimensional representation of such an indirect binocular ophthalmoscope 205 , The ophthalmoscope 205 is worn on the examiner's head and includes a headband 207 for attaching the ophthalmoscope 205 at the head of the examiner, a headband regulator 209 , one with the headband 207 movably coupled housing 211 with a transparent front glass 212 as well as one in the housing 211 housed lighting device 210 and observation device 230 , lighting device 210 and observation device 230 are in 2a partially hidden by the housing and therefore not visible or only partially visible. The observation device 230 includes two eyepieces and several in the housing 211 arranged deflecting elements 232 . 234a . 234b and will be related to 2 B described below. The embodiment of the illumination device 210 is essentially the one related to 1 described illumination device 110 and in turn comprises a light source for generating an illumination light and an imaging optics and deflection unit for imaging and deflecting the generated illumination light in the direction of the patient's eye to be examined 3 , It is on the description of the lighting device 110 the 1 referenced above. The headband controller 209 Used to adjust the brightness of the lighting device 210 ,
Ferner können im Gehäuse 211 optische Blenden und Filter (z.B. Polarisationsfilter) untergebracht sein (nicht sichtbar in 2a), die mittels Betätigungselemente 260 in Form von am Gehäuse 211 angeordneten Drehknöpfen oder Hebeln während einer Augenuntersuchung wahlweise in den Beobachtungsstrahlengang bzw. Beleuchtungsstrahlengang gebracht werden können. Beispielsweise können Polarisationsfilter in den Beleuchtungsstrahlengang und Beobachtungsstrahlengang gebracht werden, um einerseits das Beleuchtungslicht zu polarisieren und andererseits bestimmte Polarisationsanteile im Beobachtungslicht herauszufiltern. Auf diese Weise können an der Hornhaut entstandene Störreflexe effektiv unterdrückt werden.Furthermore, in the housing 211 optical apertures and filters (eg polarizing filter) can be accommodated (not visible in 2a) that by means of actuators 260 in the form of on the housing 211 arranged rotary knobs or levers can be placed during an eye examination either in the observation beam path or illumination beam path. For example, polarization filters can be brought into the illumination beam path and observation beam path in order, on the one hand, to polarize the illumination light and, on the other hand, to filter out certain polarization components in the observation light. To this In this way, disturbing reflexes arising on the cornea can be effectively suppressed.
Die Ausleuchtung des Augenhintergrundes 5 des Patientenauges 3 erfolgt beim indirekten binokularen Ophthalmoskop 205 wiederum mit Hilfe der im Ophthalmoskopgehäuse 211 untergebrachten Beleuchtungseinrichtung 210. Das durch die Beleuchtungseinrichtung 210 erzeugte (polarisierte) Beleuchtungslicht kann durch das Frontglas 212 aus dem Gehäuse 211 austreten und so zu der zwischen dem Ophthalmoskop 205 und dem zu untersuchenden Patientenauge 3 angeordneten Ophthalmoskopierlupe 220 gelangen. Die Lupe 220 ist lediglich in 2b dargestellt und umfasst wiederum eine Sammellinse oder ein Sammellinsensystem 222, das in einer rahmenförmigen Lupenfassung 224 angeordnet ist. Um eine optimale Ausleuchtung des Augenhintergrundes 5 zu erreichen, muss die Beleuchtungseinrichtung 210 bezüglich des zur Abbildung des Beleuchtungslichtes vorgesehenen Lupe 220 derart ausgerichtet werden, dass das durch die Beleuchtungseinrichtung 210 erzeugte Beleuchtungsfeld die Lupe im Wesentlichen vollständig ausleuchtet. Eine Grobausrichtung des Beleuchtungsfeldes bezüglich der Lupe 210 kann durch entsprechende Kopfbewegungen realisiert werden. Eine weitere Feinausrichtung kann durch manuelles Betätigen eines Schwenkmechanismus 250 (siehe 2a) erfolgen, der ein Verschwenken des Opthalmoskopgehäuses 211 (und damit der gesamten Beleuchtungseinrichtung) ermöglicht. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann die Feineinstellung auch durch manuelles Verschwenken der Umlenkeinheit der Beleuchtungseinrichtung 210 erfolgen, sofern die Umlenkeinheit im Gehäuse 211 schwenkbar gelagert ist.The illumination of the fundus 5 of the patient's eye 3 takes place with the indirect binocular ophthalmoscope 205 again with the help of the ophthalmoscope housing 211 housed lighting device 210 , That by the lighting device 210 generated (polarized) illumination light can through the front glass 212 out of the case 211 exit and so to the between the ophthalmoscope 205 and the patient eye to be examined 3 arranged ophthalmoscope magnifier 220 reach. The magnifying glass 220 is only in 2 B and in turn comprises a converging lens or a collection lens system 222 in a frame-shaped loupe holder 224 is arranged. For optimal illumination of the fundus 5 To reach, the lighting device must 210 concerning the magnifying glass provided for imaging the illuminating light 220 be aligned so that that by the lighting device 210 generated illumination field the magnifier substantially completely illuminates. A coarse alignment of the illumination field with respect to the magnifying glass 210 can be realized by appropriate head movements. Another fine alignment can be achieved by manually actuating a pivoting mechanism 250 (please refer 2a) take place, the pivoting of the Opthalmoskopgehäuses 211 (and thus the entire lighting device) allows. Additionally or alternatively, the fine adjustment can also be achieved by manually pivoting the deflection unit of the illumination device 210 provided the deflection unit in the housing 211 is pivotally mounted.
Die stereoskopische Betrachtung des Augenhintergrundes 5 des Patientenauges 3 mit Hilfe des in 2a beschriebenen indirekten binokularen Ophthalmoskops 205 wird in Zusammenhang mit 2b weiter beschrieben. 2b zeigt lediglich den Beobachtungsstrahlengang des indirekten binokularen Ophthalmoskops 205. Zur stereoskopischen Betrachtung des Augenhintergrunds 5 weist die Beobachtungseinrichtung 230 des binokularen Ophthalmoskops 205 ein optisches Element 232 (Spiegel oder Prisma) zur Teilung und Umlenkung des Beobachtungsstrahlengangs 204 sowie ein in jedem Teilstrahlengang 204a, 204b angeordnetes weiteres Umlenkelement 234a, 234b (Spiegel oder Prisma) auf, welches das durch die Lupe erzeugte Luftbild 208 auf die beiden Augen 2 der untersuchenden Person abbildet. Die Umlenkelmente 234a, 234b sind derart ausgestaltet und im Gehäuse 211 angeordnet, dass sie eine möglichst nahe Führung der Beobachtungsstrahlen ermöglichen, wodurch der Augenhintergrund 5 auch durch kleinste Patientenpupillen 7 hindurch betrachtet werden kann.The stereoscopic view of the fundus 5 of the patient's eye 3 with the help of in 2a described indirect binocular ophthalmoscope 205 is related to 2 B further described. 2 B only shows the observation beam path of the indirect binocular ophthalmoscope 205 , For stereoscopic viewing of the fundus 5 has the observation device 230 of the binocular ophthalmoscope 205 an optical element 232 (Mirror or prism) for the division and deflection of the observation beam path 204 as well as in each partial beam path 204a . 204b arranged further deflecting element 234a . 234b (Mirror or prism) on which the aerial image generated by the magnifying glass 208 on the two eyes 2 of the examiner. The Umlenkelmente 234a . 234b are designed in such a way and in the housing 211 arranged to allow the closest possible guidance of the observation beams, whereby the fundus 5 even through the smallest of patients' pupils 7 can be viewed through.
Neben den in Zusammenhang mit den 1, 2a und 2b beschriebenen Systemen zur Durchführung einer indirekten Ophthalmoskopie sind ferner auch Spaltlampensysteme bekannt, die zur morphologischen Untersuchung des Patientenauges einschließlich des vorderen Augenabschnitts zum Einsatz kommen. In Zusammenhang mit 3 wird ein handelsübliches Spaltlampensystem 300, das zur morphologischen Untersuchung des Patientenauges 3 vorgesehen ist, weiter beschrieben. Das System 300 umfasst eine Spaltlampe 305 sowie eine im Beleuchtungsstrahlengang 302 und Beobachtungsstrahlengang 304 angeordnete Lupe 320. Die Lupe 320 ist wiederum als eigenständige optische Baueinheit konzipiert. Das heißt, sie ist nicht im Gehäuse 311 der Spaltlampe 305 integriert sondern weist eine eigene Lupenfassung 324 auf, in der eine Sammellinse oder ein Sammellinsensystem 322 untergebracht ist. Wie in Zusammenhang mit den 1, 2a und 2b oben beschrieben, wird die Lupe 320 bei einer Augenuntersuchung von der untersuchenden Person in der Hand gehalten und bezüglich des zu untersuchenden Patientenauges 3 derart ausgerichtet, dass der von der Spaltlampe bereitgestellten Lichtspalt im zu untersuchenden Auge 3 abgebildet wird.In addition to those associated with the 1 . 2a and 2 B also described systems for performing an indirect ophthalmoscopy and slit lamp systems are also known, which are used for the morphological examination of the patient's eye, including the anterior segment of the eye. Relating to 3 becomes a commercial slit lamp system 300 for the morphological examination of the patient's eye 3 is provided, further described. The system 300 includes a slit lamp 305 and one in the illumination beam path 302 and observation beam path 304 arranged magnifying glass 320 , The magnifying glass 320 is again designed as an independent optical unit. That means she is not in the case 311 the slit lamp 305 integrated but has its own magnifying glass socket 324 in which a converging lens or a collective lens system 322 is housed. As related to the 1 . 2a and 2 B described above, the magnifying glass 320 in an eye exam held by the examiner in his hand and with respect to the patient's eye to be examined 3 aligned such that the provided by the slit lamp light gap in the eye to be examined 3 is shown.
Die Spaltlampe 305 ist zur Erzeugung von Lichtspalten unterschiedlicher Breite ausgebildet. Sie umfasst eine Beleuchtungseinrichtung 310 zur Erzeugung eines Lichtspaltes und eine Beobachtungseinrichtung 330 zur Beobachtung des erzeugten und auf das zu untersuchende Patientenauge 3 gerichteten Lichtspalts. Die Beleuchtungseinrichtung 310 umfasst eine Lichtquelle 312, eine Abbildungsoptik 314, 316 und eine Umlenkeinheit 318 (Spiegel oder Prisma), die längs des Beleuchtungsstrahlengang nacheinander angeordnet sind. Die Umlenkeinheit 318 lenkt den erzeugten Lichtspalt in Richtung der Lupe 320, die anschließend den Lichtspalt auf das Patientenauge 3 abbildet. Die Beobachtungseinrichtung 330 umfasst ein Stereomikroskop 332 mit einem Okular 334 zur Beobachtung des von der Lupe 320 erzeugten Luftbildes 308. Beobachtungseinrichtung 330 und Beleuchtungseinrichtung 320 können in einem gemeinsamen Spaltlampengehäuse 311 untergebracht sein.The slit lamp 305 is designed to generate light gaps of different widths. It includes a lighting device 310 for generating a light gap and an observation device 330 for observation of the generated and on the patient eye to be examined 3 directed light gap. The lighting device 310 includes a light source 312 , an imaging optics 314 . 316 and a deflection unit 318 (Mirror or prism), which are arranged one after the other along the illumination beam path. The deflection unit 318 directs the generated light gap in the direction of the magnifying glass 320 , then the light gap on the patient's eye 3 maps. The observation device 330 includes a stereomicroscope 332 with an eyepiece 334 for watching the magnifying glass 320 generated aerial picture 308 , observer 330 and lighting device 320 can in a common slit lamp housing 311 be housed.
Die hier beschriebene Spaltlampe 310 bietet dem Untersucher die Möglichkeit, einen scharf begrenzten, spaltförmigen Lichtstrahl, dessen Breite veränderbar ist, auf das Auge 3 zu richten. Gleichzeitig hat er die Möglichkeit, diesen durch das Stereomikroskop 332 zu betrachten. Die Vergrößerung des Stereomikroskops 332 ist bei den meisten Geräten variabel und reicht üblicherweise vom 6- bis zum 30-fachen.The slit lamp described here 310 offers the examiner the possibility of a sharply delimited, slit-shaped light beam, the width of which is changeable, on the eye 3 to judge. At the same time he has the opportunity to do this through the stereomicroscope 332 consider. The magnification of the stereomicroscope 332 is variable on most devices and usually ranges from 6 to 30 times.
Durch verschiedene Beleuchtungsmethoden (diffus, direkt, fokal, indirekt, regredient, seitlich usw.) und variable Lichtspaltbreiten ist es möglich, fast sämtliche vorderen, mittleren und mit Hilfe der Sammellinse 320 die hinteren Abschnitte des Patientenauges 3 bis hin zu weit in der Peripherie befindlichen Netzhautarealen zu inspizieren. Durch die Verwendung der zusätzlichen Lupe 320 kann die Spaltlampenuntersuchung somit auch zur Darstellung und Untersuchung der Netzhaut verwendet werden.Through different lighting methods (diffuse, direct, focal, indirect, regredient, lateral, etc.) and variable slit widths, it is possible to almost all front, middle and with the help of the condenser lens 320 the posterior sections of the patient's eye 3 to inspect to far in the periphery located retinal areas. By using the additional magnifying glass 320 The slit lamp examination can thus also be used for the representation and examination of the retina.
Unabhängig davon, ob eine Spaltlampe 305 oder ein Ophthalmoskop 105, 205 zur Augenuntersuchung zum Einsatz kommt, besteht ein Problem darin, die Beleuchtungseinrichtung 110, 210, 310 bezüglich der Lupe 120, 220, 320 optimal auszurichten. Eine präzise Ausrichtung ist jedoch erforderlich, da bei der hier beschriebenen indirekten (binokularen) Ophthalmoskopie Beleuchtungsstrahlengang und Beobachtungsstrahlengang dicht beieinander liegen müssen, um diese durch die Pupillen 7 des Patientenauges 3 führen zu können. Um eine möglichst große Ausleuchtung des Augenhintergrundes 5 zu erreichen, sollte die Lupe 120, 220, 320 zur Beleuchtungseinrichtung 110, 210, 310 des ophthalmologischen Untersuchungsgeräts 105, 205, 305 einen vorgegebenen axialen Abstand (also Abstand entlang der optischen Achse) aufweisen. Ferner sollte die Lupe 120, 220, 320 bezüglich des durch die Beleuchtungseinrichtung erzeugten Beleuchtungskegels (bzw. Beleuchtungsfeldes) zentriert ausgerichtet werden, um nach Möglichkeit das gesamte Beleuchtungsfeld (und nicht nur einen Teil des Beleuchtungsfeldes) auf den Augenhintergrund 5 abzubilden. Diese axiale und laterale Ausrichtung von Lupe 120, 220, 320 und ophthalmologischen Untersuchungsgerät 105, 205, 305 zueinander und in Bezug auf das zu untersuchenden Patientenauge 3 erfordert viel Geschick.Regardless of whether a slit lamp 305 or an ophthalmoscope 105 . 205 For eye examination is used, there is a problem in the lighting device 110 . 210 . 310 with respect to the magnifying glass 120 . 220 . 320 optimally align. Precise alignment is required, however, since in the indirect (binocular) ophthalmoscopy described here, the illumination beam path and the observation beam path must be close to each other, through the pupils 7 of the patient's eye 3 to be able to lead. To maximize the illumination of the fundus 5 to reach, should be the loupe 120 . 220 . 320 to the lighting device 110 . 210 . 310 of the ophthalmological examination device 105 . 205 . 305 have a predetermined axial distance (ie distance along the optical axis). Furthermore, the magnifying glass should 120 . 220 . 320 centered with respect to the illumination cone (or illumination field) generated by the illumination device, in order, if possible, the entire illumination field (and not just a part of the illumination field) to the fundus 5 map. This axial and lateral orientation of magnifying glass 120 . 220 . 320 and ophthalmic examination apparatus 105 . 205 . 305 to each other and in relation to the patient's eye to be examined 3 requires a lot of skill.
Nach anfänglicher Ausrichtung von Lupe 120, 220, 320 und ophthalmologischem Untersuchungsgerät 105, 205, 305 bezüglich des zu untersuchenden Patientenauges 3 können Verschiebungen oder Neigungen der Lupe 120, 220, 320 relativ zum Patientenauge 3 erforderlich sein, um bestimmte Untersuchungen durchführen zu können. Beispielsweise erfordert eine Betrachtung peripherer Bereiche der Netzhaut deren periphere Ausleuchtung, die nur erreicht werden kann, wenn die Lupe 120, 220, 320 durch wahlweises Hin- und Herbewegen in eine entsprechende Position gebracht wird. Um ferner an der Hornhaut entstandene Lichtreflexe „wegzuspiegeln“ muss unter Umständen die Lupe 120, 220, 320 leicht geneigt werden. Diese Bewegungen können dazu beitragen, dass die anfängliche Zentrierung des Beleuchtungsfeldes bezügliche der abzubildenden Lupe 120, 220, 320 verloren geht. Die Beleuchtungseinrichtung 105, 205, 305 muss dann manuell nachjustiert werden. Dies geschieht bei am Kopf montierten Ophthalmoskopen durch eine entsprechende Kopfbewegung oder durch manuelle Betätigung eines im Ophthalmoskop angeordneten Schwenkmechanismus, der es beispielsweise erlaubt, die Beleuchtungseinrichtung (oder die Umlenkeinheit der Beleuchtungseinrichtung) entsprechend zu verschwenken. Diese manuelle Nachführung des Beleuchtungsfeldes erfordert hohe Konzentration und kostet viel Zeit.After initial alignment of magnifying glass 120 . 220 . 320 and ophthalmic examination apparatus 105 . 205 . 305 with regard to the patient's eye to be examined 3 can shifts or inclinations of the magnifying glass 120 . 220 . 320 relative to the patient's eye 3 be required to perform certain investigations. For example, viewing peripheral areas of the retina requires their peripheral illumination, which can only be achieved if the magnifying glass 120 . 220 . 320 is moved by selective reciprocation in a corresponding position. In order to "mirror away" light reflections that have also developed on the cornea, it may be necessary to use a magnifying glass 120 . 220 . 320 be slightly inclined. These movements can contribute to the initial centering of the illumination field with respect to the magnifying glass to be imaged 120 . 220 . 320 get lost. The lighting device 105 . 205 . 305 must then be readjusted manually. This is done in head-mounted ophthalmoscopes by a corresponding head movement or by manual operation of a arranged in the ophthalmoscope pivot mechanism, which allows, for example, the illumination device (or the deflection of the illumination device) to pivot accordingly. This manual tracking of the illumination field requires high concentration and costs a lot of time.
Bei kopfgetragenen Ophthalmoskopen kommt erschwerend hinzu, dass die manuelle Betätigung des Schwenkmechanismus blind erfolgt. Am Ophthalmoskop angeordnete Drehelemente oder Hebelelemente zur Betätigung des Schwenkmechanismus müssen blind ertastet und betätigt werden. Das ständige Ertasten des Ophthalmoskops ist zeitaufwendig, führt zur Ablenkung der untersuchenden Person und ist unhygienisch. Die blinde Betätigung begünstigt außerdem falsche Anfangsausrichtungen des Beleuchtungsfeldes, die dann korrigiert werden müssen, was wiederum Zeit kostet. Ferner kann eine unsanfte manuelle Betätigung der Betätigungselemente zu einer Verschiebung des gesamten Ophthalmoskops führen, so dass die anfängliche Ausrichtung verloren geht und das Ophthalmoskop neu ausgerichtet werden muss. Derartige manuelle Neuausrichtungen oder Nachjustierungen führen zu unnötigen Unterbrechungen.In the case of head-worn ophthalmoscopes, it is aggravated that the manual actuation of the pivoting mechanism occurs blindly. Arranged on the ophthalmoscope rotary elements or lever elements for actuating the pivot mechanism must be blindly felt and operated. The constant palpation of the ophthalmoscope is time-consuming, leads to the distraction of the examiner and is unhygienic. The blind operation also favors false initial alignments of the illumination field, which then have to be corrected, which in turn costs time. Further, a rough manual actuation of the actuators may result in a shift of the entire ophthalmoscope, so that the initial alignment is lost and the ophthalmoscope must be realigned. Such manual readjustments or readjustments lead to unnecessary interruptions.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Technik bereitzustellen, welche die oben in Zusammenhang mit indirekter Ophthalmoskopie dargelegten Probleme ganz oder zumindest teilweise beseitigt.It is therefore an object of the present invention to provide a technique which completely or at least partially eliminates the problems set forth above in the context of indirect ophthalmoscopy.
Kurzer AbrissShort outline
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe und weiterer Probleme wird gemäß einem ersten Aspekt ein Verfahren zum automatischen Ausrichten eines Beleuchtungsfeldes bezüglich einer Lupe während einer Augenuntersuchung bereitgestellt, wobei das Beleuchtungsfeld durch eine Beleuchtungseinrichtung eines Ophthalmoskops oder ophthalmologischen Untersuchungsgeräts erzeugt wird, und wobei die Lupe während der Augenuntersuchung zwischen dem zu untersuchenden Auge und dem Ophthalmoskop oder ophthalmologischen Untersuchungsgerät angeordnet ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen der Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe; und in Abhängigkeit der erfassten Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe, Ansteuern der Beleuchtungseinrichtung derart, dass das von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsfeld im Bezug zur Lupe im Wesentlichen zentriert ausgerichtet wird.In order to achieve the above-mentioned object and other problems, according to a first aspect, there is provided a method for automatically aligning a lighting field with a magnifying glass during an eye examination, wherein the illumination field is generated by a lighting device of an ophthalmoscope or ophthalmic examination apparatus, and wherein the magnifying glass is during the eye examination between the eye to be examined and the ophthalmoscope or ophthalmological examination apparatus, the method comprising the following steps: detecting the position of the illumination field relative to the magnifying glass; and depending on the detected position of the illumination field relative to the magnifying glass, driving the illumination device such that the illumination field generated by the illumination device is aligned substantially centered with respect to the magnifying glass.
Die Lupe kann eine handgehaltene Ophthalmoskopierlupe mit einer (rahmenförmigen) Lupenfassung und einer in der Lupenfassung gelagerten Sammellinse oder Sammellinsensystem sein. Die Lupe kann während der Augenuntersuchung von der untersuchenden Person per Hand in den Beleuchtungsstrahlengang (und Beobachtungsstrahlengang) gebracht werden, um das von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsfeld auf das zu untersuchende Auge (Patientenauge) abzubilden, wie in Zusammenhang mit den 1, 2a, 2b und 3 eingangs beschrieben.The magnifying glass can be a hand-held ophthalmoscopic magnifier with a (frame-shaped) magnifying glass holder and a collecting lens or collecting lens system mounted in the magnifying glass holder. The magnifying glass can during the eye examination of the examiner by hand in the Illumination beam path (and observation beam path) are brought to image the illumination field generated by the illumination device on the eye to be examined (patient eye), as in connection with 1 . 2a . 2 B and 3 described at the beginning.
Das von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungslicht wird in einem zur Lupe hin aufweitenden Beleuchtungskegel abgestrahlt, welcher einen vorgegebenen Raumwinkel abdeckt. Mit Beleuchtungsfeld ist gemäß der vorliegenden Erfindung jener räumlich begrenzte zwei-dimensionale Bereich gemeint, der vom Beleuchtungskegel ausgeleuchtet wird, wenn das Beleuchtungslicht auf eine im Strahlengang angeordnete Projektionsebene auftrifft. Form und Abmessung des Beleuchtungsfeldes kann hierbei von der Lage (also Neigung und Abstand) der Projektionsebene relativ zur Beleuchtungseinrichtung variieren. Es versteht sich, dass die Form und Abmessung des Beleuchtungsfeldes auch von der Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung selbst, insbesondere von in der Beleuchtungseinrichtung vorgesehenen und verwendeten Blenden, abhängen und variieren kann. Ebenso kann die Art der Ausleuchtung des Beleuchtungsfeldes von der verwendeten Beleuchtungseinrichtung abhängen. Gemäß einer bevorzugten Variante wird das Beleuchtungsfeld durch die Beleuchtungseinrichtung gleichmäßig ausgeleuchtet. Gemäß einer alternativen Variante kann das Beleuchtungsfeld eine inhomogene Ausleuchtung aufweisen. Denkbar ist eine Ausleuchtung, bei der die Lichtintensität von einem Zentrum des Beleuchtungsfeldes radial nach außen stetig abnimmt.The illumination light generated by the illumination device is radiated in an illuminating cone which widens toward the magnifying glass and covers a given solid angle. By illumination field is meant according to the present invention that spatially limited two-dimensional region which is illuminated by the illumination cone when the illumination light impinges on a projection plane arranged in the beam path. The shape and dimension of the illumination field can in this case vary from the position (ie inclination and distance) of the projection plane relative to the illumination device. It is understood that the shape and dimensions of the illumination field can also depend on the design of the illumination device itself, in particular of apertures provided and used in the illumination device, and can vary. Likewise, the type of illumination of the illumination field may depend on the illumination device used. According to a preferred variant, the illumination field is uniformly illuminated by the illumination device. According to an alternative variant, the illumination field can have inhomogeneous illumination. It is conceivable illumination in which the light intensity decreases steadily from a center of the illumination field radially outward.
Die Beleuchtungseinrichtung kann derart angesteuert werden, dass das durch die Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsfeld in Richtung der Lupe oder des nicht ausgeleuchteten Lupenbereichs verschoben wird. Liegt die Lupe außerhalb des Beleuchtungsfeldes, kann das Beleuchtungsfeld in Richtung der Lupe solange verschoben (oder nachgeführt) werden, bis das Zentrum des Beleuchtungsfeldes im Wesentlichen mit dem Zentrum der Lupe zusammenfällt. Liegt nur ein Teilbereich der Lupe außerhalb des Beleuchtungsfeldes, wird das Beleuchtungsfeld in Richtung des unbeleuchteten Teilbereichs der Lupe verschoben, bis das Zentrum des Beleuchtungsfeldes im Wesentlichen mit dem Zentrum der Lupe zusammenfällt. Die Verschiebung (oder Nachführung) des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe erfolgt automatisch auf der Grundlage einer erfassten Lageabweichung (Fehlausrichtung) zwischen dem Beleuchtungsfeld und der Lupe. Ändert sich die Lage der Lupe aufgrund einer horizontalen und/oder vertikalen Verschiebung der Lupe relativ zum eingestellten Beleuchtungsfeld, so wird das Beleuchtungsfeld der Lupe horizontal und/oder vertikal nachgeführt, bis das Beleuchtungsfeld wieder zentriert zur Lupe ausgerichtet ist.The illumination device can be controlled in such a way that the illumination field generated by the illumination device is displaced in the direction of the magnifying glass or the non-illuminated magnifying glass region. If the magnifying glass is outside the illumination field, the illumination field can be displaced (or tracked) in the direction of the magnifying glass until the center of the illumination field essentially coincides with the center of the magnifying glass. If only a portion of the magnifying glass outside the illumination field, the illumination field is moved in the direction of the unlit portion of the magnifying glass until the center of the illumination field substantially coincides with the center of the magnifying glass. The displacement (or tracking) of the illumination field relative to the magnifying glass is carried out automatically on the basis of a detected positional deviation (misalignment) between the illumination field and the magnifying glass. If the position of the magnifying glass changes due to a horizontal and / or vertical displacement of the magnifying glass relative to the set illumination field, then the illumination field of the magnifying glass is adjusted horizontally and / or vertically until the illumination field is centered again in relation to the magnifying glass.
Der Schritt des Erfassens der Lage des Beleuchtungsfeldes kann folgende Unterschritte umfassen: Detektieren wenigstens einer auf eine Ausdehnung der Lupe hinweisenden Markierung; Bestimmen, ob die wenigstens eine Markierung ausgeleuchtet wird; und Bestimmen einer Fehlausrichtung zwischen dem Beleuchtungsfeld und der Lupe, wenn die wenigstens eine Markierung nicht oder mit einer ungleichmäßigen Lichtintensität ausgeleuchtet wird. Mit Ausdehnung kann die zwei-dimensionale Ausdehnung der Lupe senkrecht zur ihrer optischen Achse gemeint sein.The step of detecting the position of the illumination field may comprise the following sub-steps: detecting at least one marking indicative of an extension of the magnifying glass; Determining whether the at least one marker is illuminated; and determining misregistration between the illumination field and the magnifying glass when the at least one mark is not illuminated or at a nonuniform light intensity. By extension, the two-dimensional extent of the magnifying glass can be meant perpendicular to its optical axis.
Als Markierung kann der (kreisförmige) Umfangsrand der Lupe (beispielsweise der Umfangsrand der Lupenfassung oder die (ringförmige) Lupenfassung selbst) und/oder wenigstens eine an der Lupe angebrachte Markierung detektiert werden. Die wenigstens eine an der Lupe angebrachte Markierung kann an der Lupenfassung angebracht sein. Die wenigstens eine Markierung kann an der der Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite der Lupenfassung angebracht sein. Die wenigstens eine Markierung liegt somit am peripheren Rand der Lupe und markiert den Rand der Lupe. Als Markierung können Farbmarkierungen, Einkerbungen, Hervorhebungen oder anderweitige Markierungszeichen zum Einsatz kommen. Diese können ferner punktförmig, rechteckig, dreieckig, strichförmig, linienförmig oder anderweitig ausgestaltet sein.As a marking, the (circular) peripheral edge of the magnifying glass (for example the peripheral edge of the magnifying glass frame or the (annular) magnifying glass frame itself) and / or at least one marking attached to the magnifying glass can be detected. The at least one mark attached to the magnifying glass can be attached to the magnifier mount. The at least one marking can be attached to the side facing the illumination device side of the magnifier holder. The at least one mark thus lies on the peripheral edge of the magnifying glass and marks the edge of the magnifying glass. You can use color markings, notches, highlights, or other markers as a marker. These may also be punctiform, rectangular, triangular, line-shaped, linear or otherwise configured.
Gemäß einer Variante kann die an der Lupe angebrachte Markierung in Form einer Linie vorliegen, die in Umfangsrichtung der Lupe und an der der Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite der Lupenfassung angebracht ist. Gemäß einer anderen Variante können wenigstens zwei lokal begrenzte Markierungen vorgesehen sein, die an der der Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite der Lupenfassung und in Umfangsrichtung der Lupe voneinander beabstandet angebracht sind. Die wenigstens zwei voneinander beabstandet angeordneten Markierungen können gleich oder verschiedenartig ausgestaltet sein. Die verschiedenartige Ausgestaltung erleichtert die Unterscheidung der einzelnen Markierungen zueinander.According to a variant, the marking attached to the magnifying glass may be in the form of a line which is mounted in the circumferential direction of the magnifying glass and on the side of the magnifying glass holder facing the lighting device. According to another variant, at least two locally limited markings may be provided, which are mounted on the side facing the illumination device side of the magnifying glass holder and in the circumferential direction of the magnifying glass spaced from each other. The at least two spaced-apart markings can be configured the same or different. The different design facilitates the distinction of the individual markings to each other.
Gemäß einer Implementierung können drei oder mehr (punktförmige, dreieckförmige, rechteckige oder anderweitig lokal begrenzte) Markierungen in Umfangsrichtung der Lupenfassung beabstandet angeordnet sein. Beispielsweise können drei Markierungen vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung der Lupenfassung in einem Winkelabstand von 120° zueinander angeordnet sind. Es können aber auch vier Markierungen vorgesehen sind, die an der Lupenfassung in Umfangsrichtung äquidistand angeordnet sind und somit einen Winkelabstand von 90° zueinander aufweisen.In one implementation, three or more (punctiform, triangular, rectangular, or otherwise localized) indicia may be spaced apart in the circumferential direction of the magnifier mount. For example, three markings can be provided, which are arranged in the circumferential direction of the magnifying glass at an angular distance of 120 ° to each other. However, it is also possible to provide four markings which are arranged equidistantly on the magnifier holder in the circumferential direction are and thus have an angular distance of 90 ° to each other.
Die hier beschriebenen Markierungen können zur Beschreibung der Lage der Lupe relativ zum Beleuchtungsfeld herangezogen werden. Werden beispielsweise die beabstandet angeordneten Markierungen mit gleicher Lichtintensität ausgeleuchtet, so kann das als Hinweis dafür angesehen werden, dass das Beleuchtungsfeld im Wesentlichen zentriert zur Lupe ausgerichtet ist. Wird hingegen wenigstens eine der beabstandet angeordneten Markierungen mit verminderter Lichtintensität oder gar nicht ausgeleuchtet, so kann das als Hinweis dafür gesehen werden, dass die Lupe nur teilweise im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet ist. Dies gilt im Übrigen auch dann, wenn der Umfangsrand der Lupe oder eine anderweitige in Umfangsrichtung der Lupe verlaufende zusammenhängende Linie als Markierung detektiert wird. Wird die detektierte Markierungslinie/Umfangsrand nicht gleichmäßig (also mit gleicher Lichtintensität entlang der Linie/Umfangsrand) ausgeleuchtet, so kann das als Hinweis dafür gesehen werden, dass die Lupe nur teilweise im Beleuchtungsstrahlengang angeordnet ist. Mit Hilfe der detektierten Markierungen kann somit eine mögliche Fehlausrichtung des Beleuchtungsfeldes bezüglich der Lupe in jede beliebige Lupenrichtung (horizontal, vertikal, diagonal) erfasst werden.The markings described here can be used to describe the position of the magnifying glass relative to the illumination field. If, for example, the spaced-apart markings are illuminated with the same light intensity, this can be regarded as an indication that the illumination field is aligned substantially centered to the magnifying glass. If, however, at least one of the spaced-apart markings is illuminated with reduced light intensity or not at all, this can be seen as an indication that the magnifying glass is only partially arranged in the illumination beam path. Incidentally, this also applies if the peripheral edge of the magnifying glass or another continuous line extending in the circumferential direction of the magnifying glass is detected as a marking. If the detected marking line / peripheral edge is not uniformly illuminated (ie with the same light intensity along the line / peripheral edge), then this can be seen as an indication that the magnifying glass is only partially arranged in the illumination beam path. With the aid of the detected markings, a possible misalignment of the illumination field with respect to the magnifying glass can thus be detected in any desired magnifying glass direction (horizontal, vertical, diagonal).
Das Detektieren der wenigstens einen Markierung kann mit Hilfe einer Kamera erfolgen, welche am oder im Ophthalmoskop bzw. ophthalmologischen Untersuchungsgerät angeordnet ist. Die Kamera kann hierbei Bilder von der vor der Beleuchtungseinrichtung gehaltenen Lupe aufnehmen. Aus den Bildern kann die wenigstens eine Markierung (z.B. der Lupenrand oder die an der Lupe angebrachten Markierungszeichen) extrahiert werden. Durch Auswerten des Lichtkontrasts der aufgenommenen Bilder an der wenigstens einen Markierung kann die Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe bestimmt werden. Daraus kann auch eine Fehlausrichtung des Beleuchtungsfeldes bezüglich der Lupe bestimmt werden. Aus der Fehlausrichtung kann wiederum wenigstens eine Verschiebungsrichtung oder ein Verschiebungsvektor bestimmt werden. Der Verschiebungsvektor kann sowohl die Verschiebungsrichtung als auch den Betrag der Verschiebung (Verschiebungsstärke) angeben.The detection of the at least one marking can take place with the aid of a camera which is arranged on or in the ophthalmoscope or ophthalmological examination apparatus. The camera can hereby take pictures of the lens held in front of the lighting device. From the images, the at least one marker (e.g., the loupe edge or the marker attached to the loupe) can be extracted. By evaluating the light contrast of the recorded images on the at least one mark, the position of the illumination field relative to the magnifying glass can be determined. From this, a misalignment of the illumination field with respect to the magnifying glass can be determined. From the misalignment, in turn, at least one shift direction or a shift vector can be determined. The displacement vector can specify both the direction of displacement and the amount of displacement (displacement strength).
Zusätzlich kann aus den mittels der Kamera aufgenommenen Bildern der axiale Abstand zwischen der Lupe und dem Ophthalmoskop bzw. ophthalmologischen Untersuchungsgerät bestimmt werden. Denn der auf dem Bild ermittelbare Abstand zwischen zwei voneinander beabstandet angeordneten Markierungen (also der Bildabstand der Markierungen) bzw. der ermittelbare Durchmesser des auf dem Bild abgebildeten Umfangsrandes der Lupe ist proportional zum axialen Abstand der Lupe zum Ophthalmoskop bzw. ophthalmologischem Untersuchungsgerät. Da die Ausdehnung der Lupe und somit der tatsächliche Abstand zwischen zwei beabstandet angeordneten Markierungen bzw. der tatsächliche Lupendurchmesser bekannt ist, kann durch Vergleichen des aus dem Foto ermittelten Markierungsabstands bzw. Durchmessers des Umfangsrandes mit dem tatsächlichen Markierungsabstand bzw. Durchmesser des Umfangsrands auf den gegenwärtigen axialen Abstand der Lupe zum Ophthalmoskop geschlossen werden. Der ermittelte gegenwärtige Abstand kann unter anderem verwendet werden, um zu bestimmen, ob die untersuchende Person die Lupe in einem einzuhaltenden Abstand oder in einem tolerierbaren Abstandsbereich zur Beleuchtungseinrichtung des Ophthalmoskops bzw. ophthalmologischen Untersuchungsgeräts hält. Ist der Abstand zu klein, so kann der Benutzer darauf hingewiesen werden, dass der axiale Abstand vergrößert werden soll. Umgekehrt kann der Benutzer darauf hingewiesen werden, dass der Abstand verkleinert werden soll, wenn der anfängliche axiale Abstand als zu groß ermittelt wurde. Der Hinweis kann durch Erzeugung und Ausgabe eines akustischen und/oder optischen Signals erfolgen.In addition, the axial distance between the magnifying glass and the ophthalmoscope or ophthalmological examination device can be determined from the images recorded by means of the camera. Because of the determinable on the image distance between two spaced-apart markers (ie the image distance of the markers) or the determinable diameter of the imaged on the image peripheral edge of the magnifying glass is proportional to the axial distance of the magnifying glass to the ophthalmoscope or ophthalmological examination device. Since the extension of the magnifying glass and thus the actual distance between two spaced-apart markers or the actual magnifying glass diameter is known, by comparing the marking distance or diameter of the peripheral edge with the actual marking distance or diameter of the peripheral edge to the current axial Distance of the magnifying glass to the ophthalmoscope can be closed. Among other things, the determined current distance can be used to determine whether the examiner is holding the magnifying glass within a distance to be maintained or within a tolerable distance range from the illumination device of the ophthalmoscope or ophthalmic examination device. If the distance is too small, the user can be made aware that the axial distance should be increased. Conversely, the user may be cautioned that the distance should be reduced if the initial axial distance was found to be too large. The indication can be made by generating and outputting an acoustic and / or optical signal.
Gemäß einer alternativen Implementierung können anstelle von Markierungen wenigstens zwei Photodioden in der Fassung der Lupe untergebracht sein. Die wenigstens zwei Photodioden können hierbei wiederum in Umfangsrichtung der Lupenfassung beabstandet voneinander angeordnet sein. Jede der zwei Photodioden kann hierbei ein Signal erzeugen, welches proportional zum detektierten Lichtstrom ist. Das von jeder Photodiode erzeugte Signal ist somit ein Maß für den an der jeweiligen Photodiode vorhandenen Lichtstrom. Ein von einer Photodiode erzeugtes Signal kann sich ändern, wenn die Photodiode in das Beleuchtungsfeld gerückt wird. Mit anderen Worten erzeugt eine Photodiode im Beleuchtungsfeld ein anderes Signal als eine Photodiode außerhalb oder am Rand des Beleuchtungsfeldes. Der Schritt des Erfassens der Lage des Beleuchtungsfeldes kann dann folgende Unterschritte umfassen: Detektieren der durch die wenigstens zwei an der Lupe voneinander beabstandet angeordneten Photodioden erzeugten Signalen; Vergleichen der durch die wenigstens zwei Photodioden erzeugten Signale miteinander; und Bestimmen einer Fehlausrichtung des Beleuchtungsfeldes bezüglich der Lupe auf der Grundlage des Signalvergleichs. Aus der Fehlausrichtung kann wiederum wenigstens eine Verschiebungsrichtung oder ein Verschiebungsvektor bestimmt werden. Der Verschiebungsvektor kann sowohl die Verschiebungsrichtung als auch den Betrag der Verschiebung (Verschiebungsstärke) angeben.According to an alternative implementation, instead of markings, at least two photodiodes may be accommodated in the magnifying glass version. The at least two photodiodes can in this case in turn be arranged at a distance from one another in the circumferential direction of the magnifying glass frame. Each of the two photodiodes can generate a signal which is proportional to the detected luminous flux. The signal generated by each photodiode is thus a measure of the luminous flux present at the respective photodiode. A signal generated by a photodiode may change as the photodiode is moved into the illumination field. In other words, a photodiode in the illumination field generates a signal other than a photodiode outside or at the edge of the illumination field. The step of detecting the position of the illumination field may then comprise the following sub-steps: detecting the signals generated by the at least two photodiodes arranged at a distance from the magnifying glass; Comparing the signals generated by the at least two photodiodes with each other; and determining a misalignment of the illumination field with respect to the magnifying glass based on the signal comparison. From the misalignment, in turn, at least one shift direction or a shift vector can be determined. The displacement vector can specify both the direction of displacement and the amount of displacement (displacement strength).
Die wenigstens zwei Photodioden können als Signal jeweils eine Photospannung und/oder einen Photostrom bereitstellen. Die ausgegebenen Photospannungen und/oder Photoströme können miteinander verglichen werden. Beispielsweise können die Betragswerte der ausgegebenen Photospannungen oder Photoströme miteinander verglichen werden. Durch Vergleich der Signalwerte kann somit bestimmt werden, ob alle an der Lupenfassung der Lupe verteilten Photodioden im Beleuchtungsfeld liegen oder nicht. Weichen die erfassten Signalwerte (erheblich) voneinander ab, so ist das ein Hinweis dafür, dass das Beleuchtungsfeld nicht zentriert zur Lupe ausgerichtet ist. Das Beleuchtungsfeld muss dann in Richtung der Photodiode mit dem geringsten Signalwert (bzw. in Richtung der Photodioden mit den geringsten Signalwerten) verschoben werden. Weisen hingegen alle Photodioden einen jeweils ähnlichen oder nahezu identischen Signalwert auf, der überdies höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist, so ist das ein Hinweis dafür, dass das Beleuchtungsfeld zentriert zur Lupe ausgerichtet ist. Der Vergleich mit einem Signalschwellenwert ist notwendig, um den Beleuchtungssignalanteil von rauschbedingten Signalanteilen und Signalanteilen, die durch Hintergrundbeleuchtung (z.B. Tageslicht) erzeugt werden, zu unterscheiden. Somit kann im Fall ähnlicher oder identischer Signalwerte aller Photodioden unterschieden werden, ob die Lupe (vollständig) innerhalb des Beleuchtungsfeldes oder (vollständig) außerhalb des Beleuchtungsfeldes liegt.The at least two photodiodes can each have a photovoltage and / or a signal as a signal Provide photocurrent. The output photovoltage and / or photocurrents can be compared with each other. For example, the magnitude values of the output photo voltages or photocurrents can be compared with each other. By comparing the signal values, it can thus be determined whether or not all the photodiodes distributed in the magnification of the magnifying glass magnifier are in the illumination field. If the recorded signal values deviate (considerably) from one another, this is an indication that the illumination field is not centered in relation to the magnifying glass. The illumination field must then be shifted in the direction of the photodiode with the lowest signal value (or in the direction of the photodiodes with the lowest signal values). If, on the other hand, all the photodiodes have a respectively similar or almost identical signal value which, moreover, is higher than a predefined threshold value, then this is an indication that the illumination field is centered in relation to the magnifying glass. The comparison with a signal threshold is necessary to distinguish the illumination signal component from noise-related signal components and signal components which are generated by backlighting (eg daylight). Thus, in the case of similar or identical signal values of all photodiodes, it can be distinguished whether the magnifying glass is (completely) within the illumination field or (completely) outside the illumination field.
Um eine automatische Verschiebung des Beleuchtungsfeldes in Richtung von nicht ausgeleuchteten Photodioden zu ermöglichen, kann außerdem die Lage der Photodioden (also die Lage der nicht ausgeleuchteten und der ausgeleuchteten Photodioden in der Lupenfassung) zueinander bestimmt werden. Die Lage einer jeden in der Lupenfassung angeordneten Photodiode kann mit Hilfe eines in der Lupenfassung angeordneten Lagesensors bestimmt werden. Als Lagesensor kann hierbei ein (festkörperbasierter) Beschleunigungssensor (und Neigungssensor) eingesetzt werden. Somit kann jedem Signalwert einer Photodiode auch eine entsprechende Lage (Positionswert) zugeordnet werden. Durch Vergleich der Positionswerte und Photodiodensignalwerte kann wiederum eine Verschiebungsrichtung oder ein Verschiebungsvektor bestimmt werden, gemäß dem das Beleuchtungsfeld verschoben werden soll, wenn das Beleuchtungsfeld nur teilweise oder gar nicht mit der Ophthalmoskopierlupe überlappt.In order to enable an automatic shift of the illumination field in the direction of non-illuminated photodiodes, also the position of the photodiodes (ie the position of the non-illuminated and the illuminated photodiodes in the magnifying glass) can be determined to each other. The position of each arranged in the magnifying glass photodiode can be determined using a arranged in the magnifying glass position sensor. As a position sensor in this case a (solid-based) acceleration sensor (and tilt sensor) can be used. Thus, each signal value of a photodiode and a corresponding position (position value) can be assigned. By comparing the position values and the photodiode signal values, it is again possible to determine a displacement direction or a displacement vector according to which the illumination field is to be displaced if the illumination field overlaps only partially or not at all with the ophthalmoscopic magnifier.
Der Schritt des Ansteuerns der Beleuchtungseinrichtung kann je nach Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung folgenden Unterschritt umfassen: Verschwenken einer schwenkbar gelagerten optischen Umlenkeinheit der Beleuchtungseinrichtung derart, dass das durch die Lichtquelle erzeugte Beleuchtungsfeld im Wesentlichen zentriert zur Lupe ausgerichtet wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Schritt des Ansteuerns der Beleuchtungseinrichtung auch ein Verschwenken der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung oder der Beleuchtungseinrichtung als Ganzes umfassen, sofern die Lichtquelle oder Beleuchtungseinrichtung als Ganzes im Ophthalmoskop oder ophthalmologischen Untersuchungsgerät schwenkbar gelagert sind. Lichtquelle und/oder Umlenkeinheit können im Gehäuse des Ophthalmoskops oder ophthalmologischen Untersuchungsgeräts derart schwenkbar gelagert sein, dass das erzeugte Beleuchtungsfeld senkrecht zur Lichtabstrahlungsrichtung in eine vertikale und/oder horizontale Richtung verschoben werden kann.Depending on the design of the illumination device, the step of activating the illumination device may include the following substep: pivoting of a pivotably mounted optical deflection unit of the illumination device such that the illumination field generated by the light source is aligned substantially centered to the magnifying glass. Alternatively or additionally, the step of activating the illumination device may also comprise a pivoting of the light source of the illumination device or the illumination device as a whole, provided that the light source or illumination device is pivotally mounted as a whole in the ophthalmoscope or ophthalmological examination device. The light source and / or deflection unit may be pivotably mounted in the housing of the ophthalmoscope or ophthalmological examination apparatus such that the generated illumination field can be displaced perpendicular to the light emission direction in a vertical and / or horizontal direction.
Die Lichtquelle kann eine Lichtlampe, eine LED oder eine LED-Matrix umfassen. Umfasst die Beleuchtungseinrichtung eine LED-Matrix, so kann diese aus einer Vielzahl von separat ansteuerbaren LEDs aufgebaut sein. In diesem Fall kann der Schritt des Ansteuerns der Beleuchtungseinrichtung ferner ein selektives Aktivieren einzelner LEDs oder Gruppen von LEDs innerhalb der LED-Matrix derart umfassen, dass das durch die LED-Matrix an der Lupe erzeugte Beleuchtungsfeld die Lupe im Wesentlichen ausleuchtet (also wiederum zentriert zur Lupe ausgerichtet ist). Durch das selektive Aktivieren einzelner LEDs oder Gruppen von LEDs kann sowohl die Position als auch die räumliche Ausdehnung des Beleuchtungsfelds relativ zur Lupe eingestellt werden. Abhängig von der erfassten Lage der Lupe kann somit die LED-Matrix derart angesteuert werden, dass das durch die LED-Matrix erzeugte Beleuchtungsfeld mit der gehaltenen Lupe in Deckung kommt. Anders ausgedrückt kann die LED-Matrix derart angesteuert werden, dass bei Bewegen der Lupe das durch die LED-Matrix erzeugte Beleuchtungsfeld der jeweiligen Lage der Lupe nachgeführt wird. Diese Nachführung kann durch wechselndes Ansteuern unterschiedlicher LEDs oder Gruppen von LEDs auf der LED-Matrix ermöglicht werden. Ist zusätzlich die Umlenkeinrichtung der Beleuchtungseinrichtung schwenkbar gelagert, so kann das durch die LED-Matrix erzeugte Beleuchtungsfeld durch die Umlenkeinrichtung zusätzlich in vertikaler und/oder horizontaler Richtung verschoben werden.The light source may comprise a light bulb, an LED or an LED matrix. If the illumination device comprises an LED matrix, then it can be constructed from a plurality of separately controllable LEDs. In this case, the step of driving the illumination device may further comprise selectively activating individual LEDs or groups of LEDs within the LED matrix such that the illumination field generated by the LED matrix on the magnifying glass substantially illuminates the magnifier (thus centered again) Magnifier is aligned). By selectively activating individual LEDs or groups of LEDs, both the position and the spatial extent of the illumination field relative to the magnifying glass can be adjusted. Depending on the detected position of the magnifying glass, the LED matrix can thus be controlled in such a way that the illumination field generated by the LED matrix coincides with the held magnifying glass. In other words, the LED matrix can be controlled in such a way that, when the magnifying glass is moved, the illumination field generated by the LED matrix is tracked to the respective position of the magnifying glass. This tracking can be enabled by alternately driving different LEDs or groups of LEDs on the LED matrix. If, in addition, the deflection device of the illumination device is pivotably mounted, the illumination field generated by the LED matrix can additionally be displaced in the vertical and / or horizontal direction by the deflection device.
Die oben beschriebene Verwendung einer LED-Matrix und selektive Aktivierung einzelner LEDs oder Gruppen von LEDs innerhalb der LED-Matrix kann auch dazu verwendet werden, ein Lichtmuster (wie beispielsweise einen Lichtspalt) zu erzeugen und auf das Patientenauge zu projizieren. Somit können Lichtspaltuntersuchungen wie mit einer herkömmlichen Spaltlampe durchgeführt werden.The above-described use of an LED matrix and selective activation of individual LEDs or groups of LEDs within the LED matrix may also be used to create a light pattern (such as a light slit) and project onto the patient's eye. Thus, light gap studies can be performed as with a conventional slit lamp.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein System zur Durchführung von Augenuntersuchungen bereitgestellt, welches umfasst: ein Ophthalmoskop oder ein ophthalmologischen Untersuchungsgerät mit einer Beleuchtungseinrichtung, welche zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Auges ausgebildet ist und ein vorgegebenes Beleuchtungsfeld erzeugt; eine Lupe, die zwischen dem Ophthalmoskop oder dem ophthalmologischen Untersuchungsgerät sowie dem zu untersuchenden Patientenauge angeordnet ist, um das Beleuchtungsfeld auf das zu untersuchende Auge zu projizieren; eine Erfassungseinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, eine Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe zu erfassen; und eine Steuereinrichtung, welche dazu ausgebildet ist, die Beleuchtungseinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe derart anzusteuern, dass das von der Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungsfeld im Bezug zur Lupe im Wesentlichen zentriert ausgerichtet wird.According to a further aspect, a system for carrying out eye examinations is provided which comprises: an ophthalmoscope or an ophthalmological examination device with a lighting device which is used to illuminate an eye to be examined is formed and generates a predetermined illumination field; a magnifying glass, which is arranged between the ophthalmoscope or the ophthalmological examination apparatus and the patient's eye to be examined, in order to project the illumination field onto the eye to be examined; a detection device, which is designed to detect a position of the illumination field relative to the magnifying glass; and a control device, which is designed to control the illumination device as a function of the detected position of the illumination field relative to the magnifying lens in such a way that the illumination field generated by the illumination device is aligned substantially centered with respect to the magnifying glass.
Die Lupe kann wiederum eine handhaltbare Ophthalmoskopierlupe sein, wie weiter oben beschrieben. Das Ophthalmoskop kann ein binokulares Ophthalmoskop sein, wie in Zusammenhang mit den 2a und 2b eingangs beschrieben. Das ophthalmologische Untersuchungsgerät kann ein Spaltlampengerät oder ein anderweitiges Untersuchungsgeräts sein.The magnifying glass may in turn be a hand-held ophthalmoscope magnifier, as described above. The ophthalmoscope may be a binocular ophthalmoscope, as related to 2a and 2 B described at the beginning. The ophthalmic examination device may be a slit lamp device or another examination device.
Die Beleuchtungseinrichtung des Ophthalmoskops oder ophthalmologischen Untersuchungsgeräts kann eine (fest verbaute oder beweglich gelagerte) Lichtquelle zur Erzeugung eines Beleuchtungslichtes umfassen. Die Lichtquelle kann hierbei eine Glühlampe, eine LED oder eine LED-Matrix bestehend aus einer Vielzahl von LEDs umfassen. Die beweglich gelagerte Lichtquelle kann um wenigstens eine zur Abstrahlrichtung senkrecht angeordnete Achse verschwenkbar sein. Bevorzugt ist die beweglich gelagerte Lichtquelle um zwei orthogonal zueinander stehende und zur Lichtabstrahlungsrichtung senkrecht angeordnete Achsen verschwenkbar.The illumination device of the ophthalmoscope or ophthalmological examination device may comprise a (permanently installed or movably mounted) light source for generating an illumination light. The light source may in this case comprise an incandescent lamp, an LED or an LED matrix consisting of a multiplicity of LEDs. The movably mounted light source can be pivotable about at least one axis arranged perpendicular to the emission direction. Preferably, the movably mounted light source is pivotable about two mutually orthogonal and perpendicular to the light emission direction axes.
Ferner kann die Beleuchtungseinrichtung eine optische Umlenkeinheit umfassen, welche dazu vorgesehen und bezüglich der Lichtquelle derart angeordnet ist, dass sie das durch die Lichtquelle erzeugte Beleuchtungslicht in Richtung des zu untersuchenden Patientenauges (und daher auch in Richtung der Lupe) umlenkt. Die Umlenkeinheit kann wiederum fest verbaut oder beweglich gelagert sein. Die Umlenkeinheit kann im Gehäuse des Ophthalmoskops oder ophthalmologischen Untersuchungsgeräts derart schwenkbar gelagert sein, dass das erzeugte Beleuchtungsfeld senkrecht zur Lichtabstrahlungsrichtung in eine vertikale und/oder horizontale Richtung verschoben werden kann.Furthermore, the illumination device may comprise an optical deflection unit which is provided for this purpose and arranged with respect to the light source such that it deflects the illumination light generated by the light source in the direction of the patient's eye to be examined (and therefore also in the direction of the magnifying glass). The deflection unit can in turn be permanently installed or movably mounted. The deflecting unit can be mounted pivotably in the housing of the ophthalmoscope or ophthalmological examination apparatus such that the generated illumination field can be displaced perpendicular to the light emission direction in a vertical and / or horizontal direction.
Ist die Beleuchtungseinrichtung als LED-Matrix ausgebildet, so kann die Steuereinheit ferner dazu vorgesehen sein, einzelne LEDs oder eine Gruppe von LEDs innerhalb der LED-Matrix zu aktivieren, um das Beleuchtungsfeld relativ zur Lupe auszurichten.If the illumination device is designed as an LED matrix, then the control unit may also be provided to activate individual LEDs or a group of LEDs within the LED matrix in order to align the illumination field relative to the magnifying glass.
Die Erfassungseinrichtung kann wenigstens eine Markierung umfassen, die an der Lupenfassung in Umfangsrichtung angeordnet ist. Die wenigstens eine Markierung kann an der der Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite der Lupenfassung vorgesehen sein. Die Erfassungseinrichtung kann ferner eine am oder im Ophthalmoskop bzw. ophthalmologischen Untersuchungsgerät angeordnete Kamera umfassen, die zur Aufnahme optischer Bilder der vor der Beleuchtungseinrichtung angeordneten Lupe vorgesehen ist. Ferner kann die Erfassungseinrichtung eine Recheneinheit umfassen, welche zur Bildverarbeitung ausgelegt ist. Sie ist dazu ausgelegt, den Lichtkontrast der aufgenommenen Bilder an der wenigstens einen abgebildeten Markierung zu erfassen. Auf der Grundlage erfasster Kontrastunterschiede kann die Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe ermittelt werden. Daraus kann die Recheneinheit eine Fehlausrichtung des Beleuchtungsfeldes errechnen. Aus der Fehlausrichtung kann die Recheneinheit ferner eine Verschiebungsrichtung oder einen Verschiebungsvektor ermitteln, entlang dem das Beleuchtungsfeld durch entsprechendes Verschwenken der Umlenkeinheit oder der Lichtquelle verschoben werden soll.The detection device may comprise at least one marking which is arranged on the magnifying glass in the circumferential direction. The at least one marking can be provided on the side of the magnifying glass mounting facing the lighting device. The detection device can furthermore comprise a camera arranged on or in the ophthalmoscope or ophthalmological examination device, which is provided for taking optical images of the magnifying glass arranged in front of the illumination device. Furthermore, the detection device may comprise a computing unit which is designed for image processing. It is designed to detect the light contrast of the recorded images on the at least one imaged mark. On the basis of detected contrast differences, the position of the illumination field relative to the magnifying glass can be determined. From this, the arithmetic unit can calculate a misalignment of the illumination field. From the misalignment, the arithmetic unit can further determine a displacement direction or a displacement vector, along which the illumination field is to be displaced by corresponding pivoting of the deflection unit or the light source.
Gemäß einer alternativen Implementierung kann die Erfassungseinrichtung wenigstens zwei an der Lupe voneinander beabstandet angeordnete Photodioden zur Erzeugung von Signalen umfassen, welche jeweils proportional zu dem an den Photodioden vorhandenen Lichtstrom sind. Als dem Lichtstrom proportionales Signal kann ein Photostromsignal oder Photospannungssignal der jeweiligen Photodioden verwendet werden. Aus den Photodiodensignalwerten (und eventuellen Positionswerten, die die Lage der Photodioden an der Lupenfassung angeben) kann die Recheneinheit wiederum einen Verschiebungsvektor oder eine Verschiebungsrichtung für das Beleuchtungsfeld ermitteln.According to an alternative implementation, the detection means may comprise at least two photodiodes spaced apart from each other at the magnifying glass for producing signals which are respectively proportional to the luminous flux present at the photodiodes. As a signal proportional to the luminous flux, a photocurrent signal or photovoltage signal of the respective photodiodes can be used. From the photodiode signal values (and possible position values which indicate the position of the photodiodes on the magnifying glass detection), the arithmetic unit can again determine a displacement vector or a displacement direction for the illumination field.
Die Steuereinrichtung kann wenigstens einen Aktuator und eine Leistungselektronik zur Ansteuerung der Aktuatoren umfassen. Die Leistungselektronik kann ein Steuersignal (Steuerstrom, Steuerspannung) zur Betätigung des wenigstens einen Aktuators umfassen. Der wenigstens eine Aktuator kann zur Betätigung der Umlenkeinheit und/oder der Lichtquelle der Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein. Die Betätigung kann ein Verschwenken der Umlenkeinrichtung und/oder der Lichtquelle umfassen, so dass der durch die Beleuchtungseinrichtung erzeugte Beleuchtungskegel (und somit auch das Beleuchtungsfeld) in wenigstens eine Richtung senkrecht zur Lichtabstrahlungsrichtung verschwenkbar ist. Der wenigstens eine Aktuator kann hierfür mit der Umlenkeinheit und/oder der Lichtquelle gekoppelt sein. Als Aktuatoren können elektromechanische Aktuatoren oder piezoelektrische Aktuatoren zum Einsatz kommen.The control device may comprise at least one actuator and power electronics for controlling the actuators. The power electronics may include a control signal (control current, control voltage) for actuating the at least one actuator. The at least one actuator may be provided for actuating the deflection unit and / or the light source of the illumination device. The actuation may include a pivoting of the deflection device and / or the light source, so that the illumination cone (and thus also the illumination field) generated by the illumination device is pivotable in at least one direction perpendicular to the light emission direction. For this purpose, the at least one actuator can be coupled to the deflection unit and / or the light source. As actuators electromechanical actuators or piezoelectric actuators can be used.
Gemäß einer alternativen Implementierung kann die Steuereinrichtung eine LED-Steuereinrichtung (LED-Treiber) umfassen, welche dazu ausgelegt ist, LEDs oder eine Gruppe von LEDs einer LED-Matrixlichtquelle selektiv zu aktivieren. Abhängig von der erfassten Lage des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe, können LEDs oder eine Gruppe von LEDs auf der LED-Matrix ausgewählt werden, so dass das von den LEDs oder LED-Gruppe erzeugte Beleuchtungsfeld zentriert zur Lupe ausgerichtet ist. According to an alternative implementation, the controller may include an LED controller (LED driver) configured to selectively activate LEDs or a group of LEDs of an LED matrix light source. Depending on the detected position of the illumination field relative to the magnifying glass, LEDs or a group of LEDs on the LED matrix may be selected so that the illumination field generated by the LEDs or LED group is centered to the magnifier.
Figurenlistelist of figures
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Durchführung einer indirekten Ophthalmoskopie gemäß dem Stand der Technik;
- 2a/2b Darstellungen eines indirekten binokularen Ophthalmoskops gemäß dem Stand der Technik sowie eine Darstellung des;
- 3 schematisch den Aufbau eines Spaltlampensystems gemäß dem Stand der Technik;
- 4 schematisch den Aufbau eines Systems zur Durchführung von Augenuntersuchungen gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 5 ein Flussdiagramm, welches ein erfindungsgemäßes Verfahren zum automatischen Ausrichten eines Beleuchtungsfeldes bezüglich einer Lupe während einer Augenuntersuchung darstellt;
- 6a/6b zwei Flussdiagramme zur Darstellung von Teilaspekten des in 5 dargestellten Verfahrens;
- 7 ein Flussdiagramm zur Darstellung eines weiteren Teilaspekts des in 5 dargestellten Verfahrens;
- 8a-8d schematische Darstellungen von Fehlausrichtungen des Beleuchtungsfeldes bezüglich der Lupe und deren Korrektur;
- 9a-e schematische Darstellungen, welche die Ausrichtung eines mittels einer LED-Matrixlichtquelle erzeugten Beleuchtungsfeldes darstellen;
- 10 eine schematische Darstellung eines Systems zur indirekten Ophthalmoskopie gemäß der vorliegenden Erfindung;
- 11 ein indirektes binokulares Ophthalmoskop gemäß der vorliegenden Erfindung; und
- 12 eine schematische Darstellung eines weiteren Systems zur indirekten Ophthalmoskopie gemäß der vorliegenden Erfindung.
Further details and advantages of the invention will become apparent from the embodiments illustrated in the figures. Show it: - 1 a schematic representation of a system for performing an indirect ophthalmoscopy according to the prior art;
- 2a FIG. 2b shows representations of an indirect binocular ophthalmoscope according to the prior art and a representation of FIG.
- 3 schematically the structure of a slit lamp system according to the prior art;
- 4 schematically the structure of a system for performing eye examinations according to the present invention;
- 5 a flow chart illustrating a method according to the invention for automatically aligning a lighting field with respect to a magnifying glass during an eye examination;
- 6a / 6b two flowcharts to illustrate partial aspects of the in 5 represented method;
- 7 a flowchart illustrating a further partial aspect of the in 5 represented method;
- 8a-8d schematic representations of misalignments of the illumination field with respect to the magnifying glass and their correction;
- 9a-e schematic representations illustrating the alignment of a generated by an LED matrix light source illumination field;
- 10 a schematic representation of a system for indirect ophthalmoscopy according to the present invention;
- 11 an indirect binocular ophthalmoscope according to the present invention; and
- 12 a schematic representation of another system for indirect ophthalmoscopy according to the present invention.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Im Zusammenhang mit 4 wird nun ein System 1 zur Durchführung von Augenuntersuchungen weiter beschrieben. Das System 1 umfasst eine Beleuchtungseinrichtung 10, eine Lupe 20, eine Erfassungseinrichtung 40 sowie eine Steuereinrichtung 50. Ferner kann das System auch eine Beobachtungseinrichtung (beispielsweise ein Linsensystem) zur Beobachtung des Auges (Augenhintergrundes) umfassen (in 4 nicht dargestellt).In connection with 4 now becomes a system 1 to carry out eye examinations further described. The system 1 includes a lighting device 10 , a magnifying glass 20 , a detection device 40 and a control device 50 , Furthermore, the system may also include an observation device (for example a lens system) for observing the eye (ocular fundus) (in FIG 4 not shown).
Die Beleuchtungseinrichtung 10 ist zur Beleuchtung eines zu untersuchenden Patientenauges ausgebildet. Hierfür umfasst die Beleuchtungseinrichtung 10 wenigstens eine Lichtquelle 12 zur Erzeugung von Beleuchtungslicht sowie eine Umlenkeinheit 18 (Umlenkprisma oder Umlenkspiegel), welche dazu ausgebildet ist, das von der Lichtquelle 12 erzeugte Beleuchtungslicht in Richtung der Lupe 20 umzulenken. Es versteht sich, dass die Beleuchtungseinrichtung 10 neben der Lichtquelle 12 und Umlenkeinheit 18, je nach Beleuchtungsanforderung an das System 1, weitere optische Elemente, wie beispielsweise Filter (Polarisationsfilter, Farbfilter), Blenden und eine zwischen der Lichtquelle 12 und Umlenkeinheit 18 angeordnete Abbildungsoptik umfassen kann. Diese sind in der 4 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Unabhängig von den hier beschriebenen Implementierungsdetails ist die Beleuchtungseinrichtung 10 dazu ausgelegt, Beleuchtungslicht zu erzeugen, das in einem sich zur Lupe 20 hin aufweitenden Beleuchtungskegel abgestrahlt wird und an der Lupe 20 ein räumlich begrenztes zwei-dimensionales Beleuchtungsfeld 80 erzeugt, wie in 4 schematisch dargestellt ist.The lighting device 10 is designed to illuminate a patient's eye to be examined. For this purpose, the illumination device comprises 10 at least one light source 12 for generating illumination light and a deflection unit 18 (Deflection prism or deflecting mirror), which is designed to that of the light source 12 generated illumination light in the direction of the magnifying glass 20 redirect. It is understood that the lighting device 10 next to the light source 12 and deflection unit 18 , depending on the lighting requirement to the system 1 , other optical elements such as filters (polarizing filters, color filters), apertures and one between the light source 12 and deflection unit 18 arranged imaging optics may include. These are in the 4 not shown for reasons of clarity. Regardless of the implementation details described here, the lighting device is 10 designed to produce illumination light that is in for a magnifying glass 20 towards the widening light cone is radiated and the magnifying glass 20 a spatially limited two-dimensional illumination field 80 generated as in 4 is shown schematically.
Die Lupe 20 umfasst eine Sammellinse oder ein Sammellinsensystem, die/das in einer Lupenfassung angeordnet ist. Die Lupe 20 ist dazu ausgebildet, das von der Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugte Beleuchtungsfeld 80 auf den Augenhintergrund des zu untersuchenden Patientenauges zu projizieren. Zu diesem Zweck wird die Lupe 20 zwischen dem zu untersuchenden Patientenauge und der Beleuchtungseinrichtung 10 angeordnet. In der Regel ist die Lupe 20 eine von der Beleuchtungseinrichtung 10 unabhängig ausgebildete Einrichtung, welche durch die untersuchende Person mit der Hand gehalten wird und bezüglich der Beleuchtungseinrichtung 10 und dem Patientenauge entsprechend ausgerichtet wird.The magnifying glass 20 includes a condenser lens or a collection lens system disposed in a magnifying glass frame. The magnifying glass 20 is designed to that of the lighting device 10 generated illumination field 80 to project onto the ocular fundus of the patient's eye to be examined. For this purpose, the magnifying glass 20 between the patient eye to be examined and the illumination device 10 arranged. In general, the magnifying glass 20 one of the lighting device 10 independently trained device, which is held by the examiner by hand and with respect to the lighting device 10 and the patient's eye is aligned accordingly.
Die Erfassungseinrichtung 40 ist dazu ausgebildet, die Lage des durch die Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugten Beleuchtungsfeldes 80 bezüglich der Lupe 20 zu erfassen. Da die Lupe 20 während einer Augenuntersuchung in der Regel bewegt wird, um unterschiedliche Bereiche des Augenhintergrundes untersuchen zu können, verändert sich die Lage der Lupe 20 relativ zur Beleuchtungseinrichtung 10 und zum Beleuchtungsfeld 80. Diese Änderung der Lage der Lupe 20 relativ zum Beleuchtungsfeld 80 wird durch die Erfassungseinrichtung 40 detektiert. Zu diesem Zwecke kann die Erfassungseinrichtung 40 eine optische Kamera 46 aufweisen, welche die Lupe 20 und/oder wenigstens eine an der Lupe 20 angebrachte Markierung 45 detektiert. Die so erfassten optischen Aufnahmen werden dann mit Hilfe einer Recheneinheit 42 weiter verarbeitet, wie in Zusammenhang mit den nachfolgenden Figuren noch näher beschrieben wird.The detection device 40 is adapted to the position of the illumination device 10 generated illumination field 80 with respect to the magnifying glass 20 capture. Because the magnifying glass 20 While an eye exam usually moves to examine different areas of the fundus, the situation changes the magnifying glass 20 relative to the illumination device 10 and to the lighting field 80 , This change the location of the magnifying glass 20 relative to the illumination field 80 is by the detection device 40 detected. For this purpose, the detection device 40 an optical camera 46 which have the magnifying glass 20 and / or at least one on the magnifying glass 20 attached mark 45 detected. The captured optical images are then using a computing unit 42 further processed, as will be described in more detail in connection with the following figures.
Die wenigstens eine detektierte Markierung kann in Form einer einzigen Linie vorliegen, die in Umfangsrichtung der Lupe verläuft. Die detektierte Linie kann den Umfangsrand der Lupe (oder der Lupenfassung) darstellen. Alternativ kann die wenigstens eine detektierte Markierung in Form mehrerer, lokal begrenzter Markierungen vorliegen, die in Umfangsrichtung der Lupe und an einer der Beleuchtungseinrichtung zugewandten Seite der Lupe (oder Lupenfassung) voneinander beabstandet angeordnet sind.The at least one detected mark may be in the form of a single line extending in the circumferential direction of the magnifying glass. The detected line may represent the peripheral edge of the magnifying glass (or the magnifying glass holder). Alternatively, the at least one detected marking can be in the form of a plurality of locally delimited markings which are arranged at a distance from one another in the circumferential direction of the magnifying glass and on a side of the magnifying glass (or magnifier holder) facing the illumination device.
Zusätzlich oder alternativ zur optischen Kamera 46 kann die Erfassungseinrichtung 40 Photodioden 44 aufweisen, welche an der Lupe 20 angeordnet sind. Die Photodioden 44 sind dazu vorgesehen, ein auf die Ausleuchtung der Lupe 20 hinweisendes Signal auszugeben. Als Signal kann ein Photostrom oder eine Photospannung ausgegeben werden. Die Photodioden 44 sind am peripheren Bereich der Lupe (beispielsweise in der Lupenfassung) verteilt angeordnet. Die von den Photodioden 44 erfassten Signale werden der Recheneinheit 42 zugeführt und dort verglichen. Auf Basis des Vergleiches und eventueller Signalabweichungen zwischen den einzelnen Photodioden 44 kann ermittelt werden, ob die Lupe 20 bezüglich des durch die Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugten Beleuchtungsfeldes 80 zentriert ausgerichtet ist.Additionally or alternatively to the optical camera 46 can the detection device 40 photodiodes 44 which are attached to the magnifying glass 20 are arranged. The photodiodes 44 are intended to focus on the illumination of the magnifying glass 20 output indicative signal. As a signal, a photocurrent or a photo voltage can be output. The photodiodes 44 are arranged distributed on the peripheral area of the magnifying glass (for example in the magnifying glass frame). The of the photodiodes 44 detected signals are the arithmetic unit 42 fed and compared there. Based on the comparison and possible signal deviations between the individual photodiodes 44 can be determined, whether the magnifying glass 20 with respect to the illumination device 10 generated illumination field 80 is centered.
Obwohl die Erfassungseinrichtung 40 sowie die Lupe 20 in 4 als eigenständige Einheiten dargestellt sind, ist klar, dass Komponenten der Erfassungseinrichtung an der Lupe 20 angeordnet bzw. positioniert sein können. Die Darstellung in 4 gruppiert die einzelnen Systemkomponenten nach ihrer Funktion, jedoch nicht nach ihrer räumlichen Verteilung. Dies gilt insbesondere für die wenigstens eine Markierung 45 und/oder Photodioden 44. Denkbar ist aber auch, dass die Recheneinheit 42 zur Verarbeitung des Photodiodensignals 44 oder des Kamerasignals 46 an der Lupe 20 angeordnet ist. In all diesen Fällen weist die Lupe 20 ferner eine Energieversorgungseinheit (Batterie oder Akku) zur elektrischen Versorgung der Photodioden, Recheneinheit und anderweitiger an der Lupenfassung angeordneter elektrischer Komponenten sowie eine Kommunikationsschnittstelle (Funkschnittstelle) zur Kommunikation mit der Umgebung auf.Although the detection device 40 as well as the magnifying glass 20 in 4 are shown as separate units, it is clear that components of the detection device on the magnifying glass 20 can be arranged or positioned. The representation in 4 groups the individual system components according to their function, but not according to their spatial distribution. This applies in particular to the at least one marking 45 and / or photodiodes 44 , It is also conceivable that the arithmetic unit 42 for processing the photodiode signal 44 or the camera signal 46 at the magnifying glass 20 is arranged. In all these cases, the magnifying glass 20 Furthermore, an energy supply unit (battery or rechargeable battery) for the electrical supply of the photodiodes, arithmetic unit and other electrical components arranged on the magnifying glass detection as well as a communication interface (radio interface) for communication with the environment.
Die Steuereinrichtung 50 ist dazu ausgebildet, die Beleuchtungseinrichtung 10 in Abhängigkeit der erfassten Lage der Lupe 20 auszurichten bzw. nachzujustieren. Konkret ist die Steuereinrichtung 50 dazu vorgesehen, die Beleuchtungseinrichtung 10 derart anzusteuern, dass das von der Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugte Beleuchtungsfeld 80 zentriert zur Lupe 20 ausgerichtet wird. Hierfür umfasst die Steuereinrichtung 50 je nach Implementierung eine Recheneinheit 52, wenigstens einen Aktuator und/oder wenigstens einen LED-Treiber zur entsprechenden Ansteuerung der Beleuchtungseinrichtung 10.The control device 50 is designed to the lighting device 10 depending on the detected position of the magnifying glass 20 align or readjust. Specifically, the control device 50 intended to the lighting device 10 such that that of the lighting device 10 generated illumination field 80 centered to the magnifying glass 20 is aligned. For this purpose, the control device comprises 50 depending on the implementation, a computing unit 52 , at least one actuator and / or at least one LED driver for the corresponding control of the illumination device 10 ,
Die Recheneinheit 52 ist dazu vorgesehen, auf der Grundlage der von der Erfassungseinrichtung 40 ermittelten Fehlausrichtungen zwischen Beleuchtungsfeld 80 und Lupe 20 korrespondierende Ansteuersignale für den wenigstens einen Aktuator 54 und/oder LED-Treiber 56 bereitzustellen.The arithmetic unit 52 is intended, on the basis of that of the detection device 40 determined misalignments between illumination field 80 and magnifying glass 20 corresponding drive signals for the at least one actuator 54 and / or LED drivers 56 provide.
Der wenigstens eine Aktuator 54 kann als piezoelektrischer Aktuator oder als elektromechanischer Aktuator ausgebildet sein. Er ist mit der Beleuchtungseinrichtung 10 gekoppelt und dazu ausgebildet, in Abhängigkeit des erhaltenen Ansteuersignals die Beleuchtungseinrichtung 10 derart anzusteuern, dass das Beleuchtungsfeld 80 der aktuellen Position der Lupe 20 entsprechend nachgeführt wird. Die Ansteuerung durch den wenigstens einen Aktuator 54 kann hierbei ein Verschwenken der Umlenkeinheit 18 um wenigstens eine Schwenkachse umfassen, sofern die Umlenkeinheit 18 schwenkbar gelagert ist. Alternativ hierzu ist auch denkbar, dass das Beleuchtungsfeld 80 durch Verschwenken der Lichtquelle 52 oder der gesamten Beleuchtungseinrichtung 10 in vertikaler und/oder horizontaler Richtung nachgeführt wird, sofern die Lichtquelle 12 oder die Beleuchtungseinrichtung 10 schwenkbar gelagert sind.The at least one actuator 54 can be designed as a piezoelectric actuator or as an electromechanical actuator. He is with the lighting device 10 coupled and adapted, depending on the control signal received, the lighting device 10 such that the lighting field 80 the current position of the magnifying glass 20 is tracked accordingly. The control by the at least one actuator 54 this can be a pivoting of the deflection 18 comprise at least one pivot axis, provided that the deflection unit 18 is pivotally mounted. Alternatively, it is also conceivable that the illumination field 80 by pivoting the light source 52 or the entire lighting device 10 is tracked in the vertical and / or horizontal direction, provided that the light source 12 or the lighting device 10 are pivotally mounted.
Ist die Lichtquelle 12 als LED-Matrixlichtquelle ausgebildet, so ist auch denkbar, dass anstelle der Verschwenkung der Umlenkeinheit 18 einzelne LEDs oder Gruppen von LEDs an unterschiedlichen Positionen der zweidimensionalen LED-Matrix mit Hilfe des LED-Treibers 56 selektiv aktiviert werden, um den Abstrahlwinkel des Beleuchtungskegels zu variieren. Entsprechend der unterschiedlichen Abstrahlwinkel wird das an der Lupe 20 erzeugte Beleuchtungsfeld 80 nachgeführt.Is the light source 12 formed as an LED matrix light source, it is also conceivable that instead of pivoting the deflection 18 individual LEDs or groups of LEDs at different positions of the two-dimensional LED matrix by means of the LED driver 56 be selectively activated to vary the beam angle of the illumination cone. According to the different beam angle is the s.Lupe 20 generated illumination field 80 tracked.
Es sei nochmals angemerkt, dass die in 4 dargestellten Systemkomponenten nach ihrer Funktion zusammengefasst und gruppiert wurden, die räumliche Anordnung dieser Komponenten im System 1 jedoch von der Darstellung in 4 abweichen kann. Beispielsweise können die Beleuchtungseinrichtung 10 und die Steuereinrichtung 50 in einem am Kopf getragenen binokularen Ophthalmoskop oder in einem anderweitigen ophthalmologischen Untersuchungsgerät angeordnet sein, während die Komponenten der Erfassungseinrichtung 40 zwischen Ophthalmoskop oder ophthalmologische Untersuchungsgerät einerseits und Lupe 20 andererseits verteilt angeordnet sein können.It should be noted again that in 4 system components are summarized and grouped according to their function, the spatial arrangement of these components in the system 1 however, from the representation in 4 may differ. For example, the lighting device 10 and the controller 50 be arranged in a head-worn binocular ophthalmoscope or in another ophthalmological examination device, while the components of the detection device 40 between ophthalmoscope or ophthalmological examination device on the one hand and magnifying glass 20 on the other hand may be distributed.
Die Funktion des Systems 1 wird in Zusammenhang mit den folgenden Figuren weiter beschrieben. 5 zeigt in Form eines Flussdiagramms ein Verfahren zum automatischen Ausrichten des Beleuchtungsfeldes 80 bezüglich der Lupe 20 während einer Augenuntersuchung. Das Verfahren wird mit Hilfe des in 4 gezeigten Systems 1 durchgeführt und umfasst folgende Schritte. In einem ersten Schritt S12 wird mit Hilfe der Erfassungseinrichtung 40 die Lage des durch die Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugten Beleuchtungsfeldes 80 relativ zur Lupe 20 erfasst. In einem darauffolgenden Schritt S14 wird dann in Abhängigkeit der erfassten Lage mit Hilfe der Steuereinrichtung 50 die Beleuchtungseinrichtung 10 derart angesteuert, dass das von der Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugte Beleuchtungsfeld 80 in Bezug zur Lupe 20 im Wesentlichen zentriert ausgerichtet wird. Zentriert ausgerichtet bedeutet, dass das Zentrum des Beleuchtungsfeldes 80 im Wesentlichen mit dem Zentrum der Lupe 20 übereinstimmt.The function of the system 1 will be further described in connection with the following figures. 5 shows in the form of a flow chart a method for automatically aligning the illumination field 80 with respect to the magnifying glass 20 during an eye exam. The procedure is with the help of in 4 shown system 1 and includes the following steps. In a first step S12 is using the detection device 40 the location of the through the lighting device 10 generated illumination field 80 relative to the magnifying glass 20 detected. In a subsequent step S14 is then dependent on the detected position by means of the control device 50 the lighting device 10 controlled such that the of the lighting device 10 generated illumination field 80 in relation to the magnifying glass 20 is aligned substantially centered. Aligned centered means that the center of the illumination field 80 essentially with the center of the magnifying glass 20 matches.
Wie in 5 ferner durch den Pfeil 4 verdeutlicht ist, können die beiden Verfahrensschritte S12 und S14 iterativ wiederholt werden, um eine möglichst gute Zentrierung des Beleuchtungsfeldes 80 bezüglich der handgehaltenen und handbewegten Lupe 20 zu erreichen. Die Iteration kann hierbei so lange wiederholt werden, bis die Zentrierung erreicht ist und somit die Fehlausrichtung (oder Lageabweichung) zwischen Beleuchtungsfeld 80 und momentaner Position der Lupe20 gegen Null geht.As in 5 further by the arrow 4 is clarified, the two process steps S12 and S14 be iteratively repeated in order to achieve the best possible centering of the illumination field 80 regarding the hand-held and hand-held magnifying glass 20 to reach. The iteration can be repeated until the centering is achieved and thus the misalignment (or positional deviation) between the illumination field 80 and momentary position of the loupe20 goes to zero.
In Zusammenhang mit den 6a und 6b wird nun der Schritt S12 des Erfassens der Lage eines Beleuchtungsfeldes 80 relativ zur Lupe 12 weiter beschrieben. Dieser Verfahrensschritt kann je nach Implementierung der Erfassungseinrichtung 40 unterschiedlich implementiert werden.In connection with the 6a and 6b now becomes the step S12 detecting the location of a lighting field 80 relative to the magnifying glass 12 further described. This method step may vary depending on the implementation of the detection device 40 be implemented differently.
Umfasst die Erfassungseinrichtung 40 beispielsweise eine am oder im Ophthalmoskop oder ophthalmologischen Untersuchungsgerät angeordnete optische Kamera 46 sowie wenigstens eine an der Lupe 20 angeordnete Markierung 45, so umfasst der Schritt S12 des Erfassens der Lage des Beleuchtungsfeldes 80 folgende Unterschritte (siehe 6a). In einem Schritt S120 werden zunächst mit Hilfe der Kamera 46 Fotos von der Lupe 20 mit der wenigstens einen Markierung 45 aufgenommen. In einem darauffolgenden zweiten Schritt S121 werden die Fotos mit Hilfe der Recheneinheit 42 weiter ausgewertet, um zu bestimmen, ob die wenigstens eine Markierung 45 ausgeleuchtet wird. Insbesondere wird mit Hilfe der Recheneinheit 42 der Lichtkontrast der aufgenommenen Bilder wenigstens an der Stelle der wenigstens einen Markierung 45 ermittelt. Der Lichtkontrast der Bilder ist ein Maß für die Lichtintensität, mit der die Lupe 20 ausgeleuchtet wird. Unterscheidet sich der Lichtkontrast an einzelnen Markierungen 45 der Lupe 20 untereinander, so ist das ein Hinweise dafür, dass das Beleuchtungsfeld 80 die Lupe 20 nicht gleichmäßig ausleuchtet. Aus den ungleichmäßig verteilten Lichtkontrasten kann dann in einem weiteren Schritt S122 eine Fehlausrichtung zwischen dem Beleuchtungsfeld und der Lupe 20 ermittelt werden. Daraus kann wiederum eine Verschiebungsrichtung bestimmt werden, welche angibt, in welche Richtung das Beleuchtungsfeld 80 nachgeführt werden muss. Alternativ kann ein Verschiebungsvektor bestimmt werden, der angibt, um welchen Betrag und in welche Richtung das Beleuchtungsfeld 80 relativ zur Lupe 20 verschoben werden muss. Die Verschiebung wird anhand der 8a bis 8d nochmals näher beschrieben.Includes the detection device 40 for example, an optical camera arranged on or in the ophthalmoscope or ophthalmological examination device 46 and at least one on the magnifying glass 20 arranged marking 45 so includes the step S12 detecting the position of the illumination field 80 the following substeps (see 6a) , In one step S120 be first with the help of the camera 46 Photos from the magnifying glass 20 with the at least one mark 45 added. In a subsequent second step S121 the photos are taken using the arithmetic unit 42 further evaluated to determine if the at least one marker 45 is illuminated. In particular, with the help of the arithmetic unit 42 the light contrast of the recorded images at least at the location of the at least one mark 45 determined. The light contrast of the images is a measure of the light intensity with which the magnifying glass 20 is illuminated. The light contrast differs at individual markings 45 the magnifying glass 20 among themselves, so that's an indication that the lighting field 80 the magnifying glass 20 does not illuminate evenly. From the unevenly distributed light contrasts can then in a further step S122 a misalignment between the illumination field and the magnifying glass 20 be determined. From this, in turn, a displacement direction can be determined, which indicates in which direction the illumination field 80 must be tracked. Alternatively, a displacement vector may be determined that indicates by what amount and in which direction the illumination field 80 relative to the magnifying glass 20 must be moved. The shift is based on the 8a to 8d again described in more detail.
Anstelle der hier beschriebenen Anordnung der Kamera 46 am oder im ophthalmologischen Untersuchungsgerät und die Aufnahme von Fotos der Lupe 20 mit Markierungen 45, kann die Kamera 46 auch direkt an der Lupe 20 angeordnet werden. Die Kamera 46 kann in der Lupenfassung derart angeordnet sein, dass sie bei einer Augenuntersuchung in Richtung der Beleuchtungseinrichtung 10 gerichtet ist. In diesem Fall kann die Abstrahlungsrichtung des Beleuchtungslichtes mit der Kamera direkt detektiert werden. Bei Abweichungen der detektierten Abstrahlungsrichtung von der gewünschten Abstrahlungsrichtung kann durch Verschwenken der Umlenkeinrichtung der Beleuchtungseinrichtung die Abstrahlungsrichtung entsprechend korrigiert werden.Instead of the arrangement of the camera described here 46 on or in the ophthalmological examination device and the taking of photos of the magnifying glass 20 with markings 45 , the camera can 46 also directly on the magnifying glass 20 to be ordered. The camera 46 may be arranged in the magnifying glass mount such that it is in the direction of the illumination device during an eye examination 10 is directed. In this case, the radiation direction of the illumination light can be detected directly with the camera. In the event of deviations of the detected emission direction from the desired emission direction, the direction of emission can be correspondingly corrected by pivoting the deflection device of the illumination device.
Umfasst die Erfassungseinrichtung 40 Photodioden 44, welche an der Lupe 20 beabstandet zueinander angeordnet sind, so umfasst der Schritt S12 des Erfassens der Lage des Beleuchtungsfeldes 80 relativ zur Lupe 20 die folgenden Unterschritte (siehe 6b). In einem ersten Schritt S123 werden zunächst die durch die wenigstens zwei an der Lupe 20 voneinander beabstandet angeordneten Photodioden 44 erzeugten Signale detektiert (ausgelesen), wobei diese Signale auf eine Ausleuchtung der Lupe hinweisen. In einem darauffolgenden weiteren Schritt S124 werden die durch die wenigstens zwei Photodioden 44 erzeugten Signale (bzw. Signalwerte) mit Hilfe der Recheneinheit miteinander verglichen. Im Wesentlichen werden die Beträge der erfassten Photoströme oder Photospannungen miteinander verglichen. Geben die wenigstens zwei voneinander beabstandet angeordneten Photodioden 44 unterschiedliche Signalwerte aus, so ist das ein Hinweis dafür, dass das von der Beleuchtungseinrichtung 10 erzeugte Beleuchtungsfeld 80 nicht zentriert zur Lupe 20 ausgerichtet ist. Aus der fehlenden Übereinstimmung in den Signalwerten der wenigstens zwei Photodioden 44 kann die Recheneinheit 42 wiederum eine Fehlausrichtung des Beleuchtungsfeldes 80 bezüglich der Lupe 20 im Schritt S125 ermitteln. Aus der Fehlausrichtung kann dann eine Verschiebungsrichtung oder ein Verschiebungsvektor bestimmt werden.Includes the detection device 40 photodiodes 44 , which at the magnifying glass 20 spaced from one another, the step comprises S12 detecting the position of the illumination field 80 relative to the magnifying glass 20 the following substeps (see 6b) , In a first step S123 be first through the at least two on the magnifying glass 20 spaced from each other arranged photodiodes 44 generated signals detected (read), these signals indicate illumination of the magnifying glass. In a subsequent further step S124 become the through the at least two photodiodes 44 generated signals (or signal values) compared using the arithmetic unit. In essence, the amounts of detected photocurrents or photovoltages are compared. Give the at least two spaced-apart photodiodes 44 different signal values, so that's an indication that the of the lighting device 10 generated illumination field 80 not centered to the magnifying glass 20 is aligned. From the mismatch in the signal values of the at least two photodiodes 44 can the arithmetic unit 42 again a misalignment of the illumination field 80 with respect to the magnifying glass 20 in step S125 determine. From the misalignment, a displacement direction or a displacement vector can then be determined.
In Zusammenhang mit 7 wird nun der Schritt S14 des in 5 beschriebenen Verfahrens weiter beschrieben. Je nach Ausgestaltung der Beleuchtungseinrichtung 10 und damit auch der Steuereinrichtung 50, welche dazu vorgesehen ist, die Beleuchtungseinrichtung 10 anzusteuern, kann der Verfahrensschritt S14 unterschiedlich implementiert werden. Weist die Beleuchtungseinrichtung 10 eine verschwenkbare Umlenkeinheit 18 auf, so kann der Schritt des Ansteuerns der Beleuchtungseinrichtung S14 ein von der ermittelten Fehlausrichtung abhängiges Verschwenken der zur Projektion des Beleuchtungslichtes auf die Lupe 20 vorgesehenen optischen Umlenkeinheit 18 umfassen. Die Umlenkeinrichtung 18 kann derart verschwenkt werden, dass das Beleuchtungsfeld 80 im Wesentlichen zentriert zur Lupe 20 ausgerichtet wird (Schritt 140 in 7).Relating to 7 now becomes the step S14 of in 5 described method further described. Depending on the design of the lighting device 10 and thus also the control device 50 , which is intended to the lighting device 10 can control the process step S14 be implemented differently. Indicates the lighting device 10 a pivotable deflection unit 18 on, so may the step of driving the lighting device S14 a dependent on the determined misalignment pivoting of the projection of the illumination light on the magnifying glass 20 provided optical deflection unit 18 include. The deflection device 18 can be pivoted so that the illumination field 80 essentially centered to the magnifying glass 20 is aligned (step 140 in 7 ).
Ist hingegen die Beleuchtungseinrichtung 10 mit einer LED-Matrix ausgestattet, so kann der Schritt S14 ein von der ermittelten Fehlausrichtung abhängiges selektives Aktivieren einzelner LEDs oder Gruppen von LEDs innerhalb der LED-Matrix umfassen. Das Aktivieren der LEDs oder Gruppen von LEDs innerhalb der LED-Matrix kann derart erfolgen, dass das durch die LED-Matrix an der Lupe 20 erzeugte Beleuchtungsfeld 80 im Wesentlichen zentriert zur Lupe 20 ausgerichtet wird (Schritt 143 in 7). In einem derartigen Fall muss die Umlenkeinheit 18 nicht verschwenkbar sein. Die Nachjustierung des Beleuchtungsfeldes 80 kann vielmehr erreicht werden, indem die Aktivierung der LEDs oder Gruppen von LEDs auf der LED-Matrix entsprechend verändert wird.On the other hand, is the lighting device 10 equipped with an LED matrix, so can the step S14 include selective activation of individual LEDs or groups of LEDs within the LED matrix, depending on the determined misalignment. The activation of the LEDs or groups of LEDs within the LED matrix can be done such that the through the LED matrix on the magnifying glass 20 generated illumination field 80 essentially centered to the magnifying glass 20 is aligned (step 143 in 7 ). In such a case, the deflection unit 18 not be swiveling. The readjustment of the illumination field 80 Rather, it can be achieved by changing the activation of the LEDs or groups of LEDs on the LED matrix accordingly.
In Zusammenhang mit den 8a bis 8d wird die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens zum automatischen Ausrichten des Beleuchtungsfeldes 80 relativ zur Lupe 20 nochmals verdeutlicht. In den 8a bis 8d ist jeweils das Beleuchtungsfeld 80 sowie die Lupe 20 mit Lupenfassung 24 und Linse 22 dargestellt. Die an der Lupe 20 beabstandet angeordneten Photodioden 44 bzw. Markierungen 45 sind als schwarze Quadrate veranschaulicht. In der Lupenfassung 24 sind vier Markierungen 45/Photodioden 44 in einem Winkelabstand von 90° zueinander angeordnet.In connection with the 8a to 8d is the operation of the inventive method for automatically aligning the illumination field 80 relative to the magnifying glass 20 again clarified. In the 8a to 8d is each the lighting field 80 as well as the magnifying glass 20 with magnifying glass 24 and lens 22 shown. The at the magnifying glass 20 spaced apart photodiodes 44 or markings 45 are illustrated as black squares. In the magnifying glass version 24 four markers 45 / photodiodes 44 are arranged at an angular distance of 90 ° to each other.
In der in 8a dargestellten Konfiguration gibt es eine Fehlausrichtung des Beleuchtungsfeldes 80 bezüglich der Lupe 20. Das Beleuchtungsfeldes 80 leuchtet lediglich die unterste der vier Photodioden 44/Markierungen 45 aus. Diese unterschiedliche Ausleuchtung der Photodioden 44/Markierungen 45 spiegelt sich in den erfassten Signalen der Photodioden 44 bzw. in den Lichtkontrasten der aufgenommenen Bilder wider. Daraus kann dann eine Verschiebungsrichtung (siehe Pfeil 85) oder ein Verschiebungsvektor berechnet werden, der angibt, in welche Richtung und wie stark das Beleuchtungsfeld 80 bezüglich der Lupe 20 verschoben werden muss. In der in 8a gezeigten Konfiguration wird das Beleuchtungsfeld 80 in Richtung der drei nicht beleuchteten Photodioden 44/Markierungen 45 entsprechend nach oben verschoben.In the in 8a configuration shown there is a misalignment of the illumination field 80 with respect to the magnifying glass 20 , The lighting field 80 only the bottom of the four photodiodes shines 44 / markings 45 out. This different illumination of the photodiodes 44 / markings 45 reflected in the detected signals of the photodiodes 44 or in the light contrast of the recorded images. This can then be a shift direction (see arrow 85 ) or a displacement vector indicating in which direction and how strong the illumination field 80 with respect to the magnifying glass 20 must be moved. In the in 8a The configuration shown becomes the illumination field 80 towards the three non-illuminated photodiodes 44 / markings 45 moved accordingly upwards.
8b zeigt eine Konfiguration, in der das Beleuchtungsfeld 80 zwei der vier Photodioden 44/Markierungen 45 ausleuchtet, welche zueinander diagonal angeordnet sind. Durch Vergleich der Signale/Lichtkontraste an den vier Photodioden 44/Markierungen 45 kann die Verschiebungsrichtung 85 wiederum bestimmt werden. In diesem Fall wird das Beleuchtungsfeld 80 bezüglich der Lupe 20 diagonal nach oben verschoben. 8b shows a configuration in which the lighting field 80 two of the four photodiodes 44 / markings 45 illuminates, which are arranged diagonally to each other. By comparing the signals / light contrasts on the four photodiodes 44 / markings 45 can the shift direction 85 be determined again. In this case, the lighting field becomes 80 with respect to the magnifying glass 20 shifted diagonally upwards.
In 8c ist eine Konfiguration dargestellt, bei der das Beleuchtungsfeld 80 drei Photodioden 44/Markierungen 45 ausleuchtet. Lediglich die ganz rechts angeordnete Photodiode 44/Markierung 45 ist nicht ausgeleuchtet. Durch Vergleich der Signale/Lichtkontraste an den vier Photodioden 44/Markierungen 45 kann die Verschiebungsrichtung 85 wiederum bestimmt werden. In 8c muss das Beleuchtungsfeld 80 horizontal nach rechts verschoben werden.In 8c is shown a configuration in which the illumination field 80 three photodiodes 44 / markings 45 illuminates. Only the rightmost photodiode 44 /Mark 45 is not lit. By comparing the signals / light contrasts on the four photodiodes 44 / markings 45 can the shift direction 85 be determined again. In 8c must the lighting field 80 to be moved horizontally to the right.
8d zeigt eine Konfiguration, in der alle Photodioden 44/Markierungen 45 ausgeleuchtet sind. Ein Vergleich der Photodiodensignale/Lichtkontraste zeigt die gleichmäßige Ausleuchtung. Dies ist ein Hinweis dafür, dass das Beleuchtungsfeld 80 bezüglich der Lupe 20 im Wesentlichen zentriert ausgerichtet ist, so dass keine Nachführung des Beleuchtungsfeldes 80 erforderlich ist. 8d shows a configuration in which all photodiodes 44 / markings 45 are lit up. A comparison of the photodiode signals / light contrasts shows the uniform illumination. This is an indication that the lighting field 80 with respect to the magnifying glass 20 is aligned substantially centered, so no tracking of the illumination field 80 is required.
In Zusammenhang mit den 9a bis 9e wird die Ausrichtung des Beleuchtungsfeldes 80 durch selektives Ansteuern einer zwei-dimensionalen LED-Matrix 90 weiter beschrieben. Die LED-Matrix 90 umfasst eine Vielzahl von LEDs 92, die auf einer Teilkugelfläche derart angeordnet sind, dass jede der in der Matrix 90 angeordnete LED 92 in Richtung des Kugelmittelpunktes gerichtet ist. An der Position des Kugelmittelpunktes ist die Umlenkeinrichtung 18 in Form eines Umlenkspiegels angeordnet (siehe linke Abbildung der 9b). In 9a ist die LED-Matrix 90 dargestellt, wobei die in der Mitte der LED-Matrix 90 angeordneten LEDs 92 aktiviert sind (die aktivierten LEDs 92 sind in der 9a eingekreist). Je nach Anzahl der aktivierten LEDs können größere lichtabstrahlende LED-Felder 94a (siehe Bild links in 9a) und kleinere lichtabstrahlende LED-Felder 94b erzeugt werden (siehe 9a Bild rechts). Anstelle der hier dargestellten kreisrunden Beleuchtungsfelder können auch andere Beleuchtungsfelder 80 durch geeignetes Ansteuern der LED-Matrix 90 erzeugt werden. Denkbar ist die Erzeugung spaltförmiger Beleuchtungsfelder, die zur morphologischen Augenuntersuchung eingesetzt werden können, wie bei einer Spaltlampe.In connection with the 9a to 9e becomes the orientation of the illumination field 80 by selectively driving a two-dimensional LED matrix 90 further described. The LED matrix 90 includes a variety of LEDs 92 which are arranged on a partial spherical surface such that each of those in the matrix 90 arranged LED 92 is directed in the direction of the ball center. At the position of the ball center is the deflection 18 arranged in the form of a deflecting mirror (see left picture of 9b) , In 9a is the LED matrix 90 shown, being in the middle of the LED matrix 90 arranged LEDs 92 are activated (the activated LEDs 92 are in the 9a circled). Depending on the number of activated LEDs can larger light emitting LED fields 94a (see picture left in 9a) and smaller light-emitting LED fields 94b be generated (see 9a Picture right). Instead of the circular illumination fields shown here, other illumination fields can also be used 80 by suitable driving of the LED matrix 90 be generated. It is conceivable to generate slit-shaped illumination fields which can be used for morphological eye examinations, as in a slit lamp.
9b zeigt den Strahlengang des Beleuchtungslichtes, welches von den mittig angeordneten LEDs 92 der LED-Matrix 90 erzeugt wird. Die linke Darstellung zeigt eine Seitenansicht, während die rechte Darstellung in 9b eine Draufsicht zeigt. Das auf den Umlenkspiegel 18 auftreffende Beleuchtungslicht wird um etwa 90° umgelenkt. In der Draufsicht rechts ist gut zu erkennen, dass in der Projektion das lichtabstrahlende LED-Feld 94b mit dem Umlenkspiegel 18 zusammenfällt. 9b shows the beam path of the illumination light, which of the centrally located LEDs 92 the LED matrix 90 is produced. The left picture shows a side view, while the right one shows in 9b shows a top view. That on the deflection mirror 18 incident illumination light is deflected by about 90 °. In the top view on the right is easy to see that in the projection of the light-emitting LED field 94b with the deflection mirror 18 coincides.
In 9c wird eine andere Aktivierung der LED-Matrix dargestellt. In diesem Fall werden LEDs bzw. eine Gruppe von LEDs 92 aktiviert, die an der der Lupe 20 zugewandten Seite der LED-Matrix 90 angeordnet sind. Durch Aktivierung dieser LEDs entsteht ein lichtabstrahlendes LED-Feld 94b, das bezüglich des Umlenkspiegels 18 nach vorne (also zur Lupe hin) verschoben ist (siehe Draufsicht rechts). Dementsprechend ändert sich im Vergleich zur Konfiguration in 9b der Einstrahlwinkel des Beleuchtungslichtes am Umlenkspiegel 18, wodurch das Beleuchtungslicht unter einem anderen Winkel abgelenkt wird. Das Beleuchtungslicht wird vertikal nach oben abgelenkt. Der Umlenkwinkel ist kleiner als 90°.In 9c another activation of the LED matrix is shown. In this case, LEDs or a group of LEDs 92 activated, the at the magnifying glass 20 facing side of the LED matrix 90 are arranged. Activation of these LEDs creates a light-emitting LED field 94b , with respect to the deflection mirror 18 moved forward (ie towards the magnifying glass) is shifted (see top view right). Accordingly, in comparison to the configuration in 9b the angle of incidence of the illumination light at the deflection mirror 18 whereby the illumination light is deflected at a different angle. The illumination light is deflected vertically upwards. The deflection angle is less than 90 °.
In 9d wird eine weitere Aktivierung der LED-Matrix dargestellt. In diesem Fall werden LEDs bzw. eine Gruppe von LEDs 92 aktiviert, die an der der Lupe 20 abgewandten Seite der LED-Matrix 90 angeordnet sind. Durch Aktivierung dieser LEDs entsteht ein lichtabstrahlendes LED-Feld 94b, das bezüglich des Umlenkspiegels 18 nach hinten (also von der Lupe 20 weg) verschoben ist (siehe Draufsicht rechts). Dementsprechend ändert sich im Vergleich zur Konfiguration in den 9b und 9c wiederum der Einstrahlwinkel des Beleuchtungslichtes am Umlenkspiegel 18, wodurch das Beleuchtungslicht unter einem anderen Winkel abgelenkt wird. Das Beleuchtungslicht wird vertikal nach unten abgelenkt. Der Umlenkwinkel ist größer als 90°.In 9d another activation of the LED matrix is shown. In this case, LEDs or a group of LEDs 92 activated, the at the magnifying glass 20 opposite side of the LED matrix 90 are arranged. Activation of these LEDs creates a light-emitting LED field 94b , with respect to the deflection mirror 18 to the rear (ie from the magnifying glass 20 away) (see top right view). Accordingly changes in the comparison to the configuration in the 9b and 9c again the angle of incidence of the illumination light at the deflection mirror 18 whereby the illumination light is deflected at a different angle. The illumination light is deflected vertically downwards. The deflection angle is greater than 90 °.
9e zeigt lediglich die Projektionen zweier weiterer Konfigurationen, bei denen das lichtabstrahlende LED-Feld 94b vom Matrixzentrum weg in eine Richtung senkrecht zur Lupenrichtung verschoben ist. In der linken Abbildung ist das LED-Feld 94b nach links verschoben, so dass sich das LED-Feld 94b links vom Reflexionsspiegel 18 befindet. Dies bewirkt eine Ablenkung des Beleuchtungsfeldes 80 in horizontaler Richtung nach rechts. In der rechten Abbildung ist das LED-Feld 94b nach rechts verschoben, so dass sich das LED-Feld 94b rechts vom Reflexionsspiegel 18 befindet. Dies bewirkt eine Ablenkung des Beleuchtungsfeldes 80 in horizontaler Richtung nach links. 9e shows only the projections of two other configurations where the light-emitting LED field 94b away from the matrix center in a direction perpendicular to the magnifying glass direction. In the left figure is the LED field 94b shifted to the left, leaving the LED field 94b to the left of the reflection mirror 18 located. This causes a deflection of the illumination field 80 in a horizontal direction to the right. In the right figure is the LED field 94b shifted to the right, so that the LED field 94b right from the reflection mirror 18 located. This causes a deflection of the illumination field 80 in a horizontal direction to the left.
Die Darstellungen der 9a-9e verdeutlichen, dass mit Hilfe der hier beschriebenen LED-Matrix 90 mit einem selektiven Aktivieren von LEDs 92 oder einer Gruppe von LEDs die Ausrichtung des Beleuchtungsfeldes 80 in einer beliebigen horizontalen und vertikalen Position ermöglicht. Eine Betätigung des Umlenkspiegels 18 ist hierfür nicht zwingend notwendig. Er kann in der Beleuchtungseinrichtung fest verbaut sein.The representations of the 9a-9e clarify that with the help of the LED matrix described here 90 with a selective activation of LEDs 92 or a group of LEDs, the orientation of the illumination field 80 in any horizontal and vertical position. An actuation of the deflecting mirror 18 is not necessary for this. It can be permanently installed in the lighting device.
10 zeigt schematisch ein System 100a zur Durchführung einer indirekten Ophthalmoskopie gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 100a umfasst ein Ophthalmoskop 105a sowie eine zwischen dem Patientenauge 3 und dem Ophthalmoskop 105a angeordnete Lupe 120a. 10 schematically shows a system 100a for performing an indirect ophthalmoscopy according to the present invention. The system 100a includes an ophthalmoscope 105a and one between the patient's eye 3 and the ophthalmoscope 105a arranged magnifying glass 120a ,
Das Ophthalmoskop 105a unterscheidet sich von dem in 1 gezeigten Ophthalmoskop 105 im Wesentlichen darin, dass das Ophthalmoskop 105a neben der Beleuchtungseinrichtung 110 und Beobachtungseinrichtung 130 noch zusätzlich eine Erfassungseinrichtung in Form einer Kamera 46 und eines im Beobachtungsstrahlengang 104 angeordneten Teilerspiegels 41 umfasst. Ferner umfasst das Ophthalmoskop 105a eine mit der Kamera 146 in Kommunikation stehende Steuereinrichtung (siehe Pfeil 49). Die Steuereinrichtung umfasst wenigstens eine Recheneinheit 42, 52 sowie wenigstens einen Aktuator 54 und/oder LED-Treiber 56. Die Beleuchtungseinrichtung 110 sowie die Beobachtungseinrichtung 130 entsprechen in ihrem Aufbau, Funktion und Anordnung im Wesentlichen der Beleuchtungseinrichtung 110 und Beobachtungseinrichtung 130 des in 1 besprochenen Ophthalmoskops 105 und werden daher mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Es sei auf die entsprechende Beschreibung der 1 im einleitenden Teil verwiesen.The ophthalmoscope 105a is different from the one in 1 shown ophthalmoscope 105 essentially, that the ophthalmoscope 105a next to the lighting device 110 and observation device 130 additionally a detection device in the form of a camera 46 and one in the observation beam path 104 arranged splitter mirror 41 includes. Furthermore, the ophthalmoscope includes 105a one with the camera 146 communicating control device (see arrow 49 ). The control device comprises at least one arithmetic unit 42 . 52 and at least one actuator 54 and / or LED drivers 56 , The lighting device 110 as well as the observation device 130 correspond in their construction, function and arrangement substantially the lighting device 110 and observation device 130 of in 1 discussed ophthalmoscope 105 and are therefore identified by the same reference numerals. It is on the appropriate description of 1 directed in the introductory part.
Die Lupe 120 unterscheidet sich von der Lupe 20 des in 1 gezeigten Systems 100 darin, dass in der Lupenfassung 124 in Umfangsrichtung mehrere Markierungen 45 beabstandet voneinander angeordnet sind.The magnifying glass 120 is different from the magnifying glass 20 of in 1 shown system 100 in that in the loupe holder 124 in the circumferential direction several markings 45 spaced apart from each other.
Der wenigstens eine Aktuator 54 ist mit der verschwenkbaren Umlenkeinheit 118 mechanisch gekoppelt (Pfeil 58a). Der wenigstens eine Aktuator 54 kann als piezoelektrischer Aktuator oder elektromechanischer Aktuator ausgebildet sein, welcher entsprechend einem durch die wenigstens eine Recheneinheit 42, 52 bereitgestellten Ansteuersignal die Umlenkeinheit 118 derart verschwenkt, dass das durch den abgestrahlten Beleuchtungskegel 106 erzeugte Beleuchtungsfeld zentriert zur Lupe 120a ausgerichtet ist.The at least one actuator 54 is with the pivoting deflection unit 118 mechanically coupled (arrow 58a ). The at least one actuator 54 may be formed as a piezoelectric actuator or electromechanical actuator, which in accordance with a through the at least one arithmetic unit 42 . 52 provided drive signal the deflection unit 118 pivoted so that that through the radiated illumination cone 106 generated illumination field centered to the magnifying glass 120a is aligned.
Ist die Lichtquelle 112 der Beleuchtungseinrichtung 110 als LED-Matrix ausgebildet, so wird diese durch einen entsprechenden LED-Treiber 56 angesteuert (siehe Pfeil 58b in 10), welcher je nach Lage der Lupe 120a LEDs oder eine Gruppe von LEDs auf der LED-Matrix auswählt und aktiviert, so dass das erzeugte und durch die Umlenkeinheit 118 umgelenkte Beleuchtungslicht wiederum zentral auf die Lupe 120a einstrahlt. Die Ansteuerung der LED-Matrix ist analog zu der im Zusammenhang mit den 9a bis 9e beschrieben Ansteuerung.Is the light source 112 the lighting device 110 formed as an LED matrix, so this is through a corresponding LED driver 56 controlled (see arrow 58b in 10 ), which depending on the location of the magnifying glass 120a LEDs or a group of LEDs on the LED matrix selects and activates, allowing the generated and by the deflection unit 118 deflected illumination light in turn centrally on the magnifying glass 120a irradiates. The activation of the LED matrix is analogous to that associated with the 9a to 9e described control.
Die Kamera 46 ist außerhalb des Beobachtungsstrahlengangs 104 angeordnet. Um die Lupe 120a sowie das Beleuchtungsfeld an der Lupe 120a mit der Kamera 46 beobachten zu können, ist der Teilerspiegel 41 im Beobachtungsstrahlengang 104 angeordnet. Dieser sorgt für die optische Einkopplung der Kamera 46 in den Beobachtungsstrahlengang 104. Die von der Kamera 46 erzeugten optischen Aufnahmen werden der wenigstens einen Recheneinheit 42, 52 der Steuereinrichtung zugeführt.The camera 46 is outside the observation beam path 104 arranged. To the magnifying glass 120a and the illumination field on the magnifying glass 120a with the camera 46 to be able to observe is the splitter mirror 41 in the observation beam path 104 arranged. This ensures the optical coupling of the camera 46 in the observation beam path 104 , The from the camera 46 generated optical images are the at least one arithmetic unit 42 . 52 supplied to the control device.
Die Recheneinheit 42, 52 der Steuereinrichtung ist dazu vorgesehen, die von der Kamera 46 erhaltenen Aufnahmen (Bildinformation) zu verarbeiten und entsprechende Ansteuersignale an den wenigstens einen Aktuator 54 bzw. LED-Treiber 56 auszugeben. Die Verarbeitung und Erzeugung der Ansteuersignale erfolgen gemäß dem in Zusammenhang mit den 5, 6a, 6b und 7 beschriebenen Verfahren. Hierfür umfasst die Recheneinheit 42, 53 wenigstens einen Prozessor zur Ausführung von Softwareroutinen, welche das in Zusammenhang mit den 5 bis 7 beschriebene Verfahren implementieren. Die wenigstens eine Recheneinheit 42, 45 kann auch wenigstens einen Speicher zur Speicherung der Softwareroutinen umfassen.The arithmetic unit 42 . 52 the control device is intended to be that of the camera 46 received recordings (image information) to process and corresponding control signals to the at least one actuator 54 or LED driver 56 issue. The processing and generation of the drive signals take place in accordance with that in connection with 5 . 6a . 6b and 7 described method. For this purpose, the arithmetic unit includes 42 . 53 at least one processor for executing software routines, which in connection with the 5 to 7 implement described method. The at least one arithmetic unit 42 . 45 may also include at least one memory for storing the software routines.
11 zeigt ein indirektes binokulares Ophthalmoskop gemäß der vorliegenden Erfindung. Das indirekte binokulare Ophthalmoskop 205a unterscheidet sich von jenem in den 2a und 2b darin, dass an seiner Frontseite, also vor dem Eintrittsfenster 212, der Teilerspiegel 41 sowie die Kamera 46 angeordnet sind. Ferner ist in dem Gehäuse des indirekten binokularen Ophthalmoskops 205a der wenigstens eine Aktuator 54 zur Verschwenkung des Umlenkspiegels sowie wenigstens eine Recheneinheit 54, 56 zur Auswertung der durch die Kamera 46 aufgenommenen Bildsignale und zur Ansteuerung des wenigstens einen Aktuators 54 vorgesehen. Die Anordnung und Funktion der Kamera 46, der wenigstens einen Recheneinheit 42, 52 und des wenigstens einen Aktuators 54 entspricht der Anordnung und Funktion der entsprechenden Komponenten in 10. 11 shows an indirect binocular ophthalmoscope according to the present invention. The indirect binocular ophthalmoscope 205a is different from that in the 2a and 2 B in that on its front, so in front of the entrance window 212 , the splitter mirror 41 as well as the camera 46 are arranged. Further, in the housing of the indirect binocular ophthalmoscope 205a the at least one actuator 54 for pivoting the deflecting mirror and at least one arithmetic unit 54 . 56 for evaluation by the camera 46 recorded image signals and for controlling the at least one actuator 54 intended. The arrangement and function of the camera 46 , the at least one arithmetic unit 42 . 52 and the at least one actuator 54 corresponds to the arrangement and function of the corresponding components in 10 ,
12 zeigt schematisch ein weiteres System 100b zur Durchführung einer indirekten Ophthalmoskopie gemäß der vorliegenden Erfindung. Das System 100b der 12 unterscheidet sich vom System 100a darin, dass anstelle von Markierungen 45 Photodioden 44 in der Fassung 124 der Lupe 120b in Umfangsrichtung beabstandet angeordnet sind. Ferner ist ein Kommunikationsmodul (Photoschnittstelle 147) in der Lupenfassung 124 sowie ein Lagesensor (in 12 nicht dargestellt) angeordnet. Die Signalwerte des Lagesensors und der Photodioden 44 werden über das Kommunikationsmodul 147 direkt an die wenigstens eine Recheneinheit 42, 52 der Steuereinrichtung übergeben (Pfeil 49). Die Verarbeitung der Sensordaten erfolgt wiederum gemäß dem in Zusammenhang mit den 5 bis 7 beschriebenen Verfahren. Bei dieser Konfiguration ist eine Kamera 46 nicht notwendig, um ein automatisches Nachführen des Beleuchtungsfeldes relativ zur Lupe 120b zu erreichen. 12 schematically shows another system 100b for performing an indirect ophthalmoscopy according to the present invention. The system 100b the 12 is different from the system 100a in that instead of marks 45 photodiodes 44 in the version 124 the magnifying glass 120b Are arranged spaced apart in the circumferential direction. Furthermore, a communication module (photo interface 147 ) in the magnifying glass version 124 and a position sensor (in 12 not shown). The signal values of the position sensor and the photodiodes 44 be via the communication module 147 directly to the at least one arithmetic unit 42 . 52 the control device passed (arrow 49 ). The processing of the sensor data is again in accordance with the in connection with the 5 to 7 described method. In this configuration is a camera 46 not necessary to automatically track the illumination field relative to the magnifying glass 120b to reach.
Durch die hier beschriebene Technik wird das Beleuchtungsfeld automatisch der aktuellen Lage der Lupe im Beleuchtungsstrahlengang nachgeführt. Die Nachführung des Beleuchtungsfeldes erfolgt hierbei derart, dass das Beleuchtungsfeld im Wesentlichen zentriert zur Lupe ausgerichtet ist. Dadurch wird der Augenhintergrund jederzeit optimal ausgeleuchtet. By the technique described here, the illumination field is automatically tracked to the current position of the magnifying glass in the illumination beam path. The tracking of the illumination field is in this case such that the illumination field is aligned substantially centered to the magnifying glass. This optimally illuminates the fundus at any time.
Die untersuchende Person kann sich somit auf die Augenuntersuchung konzentrieren und muss sich nicht um die Ausrichtung des Beleuchtungsfeldes kümmern. Dadurch wird die Untersuchungszeit erheblich verkürzt.The examiner can thus concentrate on the eye examination and does not have to worry about the alignment of the illumination field. This considerably shortens the examination time.
