DE10326510A1

DE10326510A1 - Vorrichtung zur Darstellung und Beobachtung eines Auges mit wählbarem Abbildungsmaßstab

Info

Publication number: DE10326510A1
Application number: DE10326510A
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Mohr; Detlef Biernat
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-23
Also published as: US7258439B2; WO2004107967A1; US20060170866A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Auges, bevorzugt des Augenhintergrundes, mittels eines optischen Systems und elektronischer Sensoren zur Bildaufnahme bei unterschiedlichen Abbildungsmaßstäben. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Abbildungsebene der Vorrichtung mindestens zwei Bildaufnahmesensoren mit unterschiedlichen Formfaktoren schwenkbar angeordnet. Diese verfügen über geometrisch verschieden große optisch aktive Flächen, eine annähernd gleiche Pixelanzahl und vorzugsweise über die gleiche elektronische Ansteuerung und Auswertung. DOLLAR A Bei der beschriebenen Erfindung sind keine zusätzlichen Objektive erforderlich und die optische Justierung beschränkt sich auf ein einzige, starres Objektiv. Eine unexakte Ausrichtung der Bildaufnahmesensoren in der Abbildungsebene sowie Toleranzen bei der Fertigung lassen sich durch eine softwaretechnische Anpassung des Bildausschnittes ausgleichen. Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, dass der Abbildungsmaßstab beeinflusst wird, ohne die optischen Parameter des Systems zu verändern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Auges, bevorzugt des Augenhintergrundes, mittels eines optischen Systems und elektronischer Sensoren zur Bildaufnahme, bei der Ausschnittsvergrößerungen der Aufnahmen durch Veränderung des Abbildungsmaßstabes möglich sind.

Nach dem bekannten Stand der Technik erfolgt die Änderung des Abbildungsmaßstabes bei derartigen Geräten meist mit optischen Mitteln, die zusätzlich oder im Austausch in den Strahlengang ein- und ausgeschwenkt werden.

In der Offenlegungsschrift DE 24 35 548 ist ein optisches System zur Fotografie der Netzhaut mit wählbarem Abbildungsmaßstab beschrieben, bei dem neben den feststehenden Objektivsystemen mehrere, einzeln in den Strahlengang einschaltbare optische Wechselsysteme vorhanden sind. Diese Wechselsysteme sind zusammen mit der Aperturblende axial verschiebbar, um bei fehlsichtigen Augen eine Fokussierung vornehmen zu können. Diese technische Lösung ist beispielsweise in der Funduskamera „FF 450" der Carl Zeiss Meditec AG realisiert.

Der Nachteil dieser Anwendung besteht vor allem in der aufwendigen Justierung der Optiken sowie der sehr exakt auszuführenden mechanischen Bewegung. Da für jeden Abbildungsmaßstab ein kompletter Satz optischer Bauelemente erforderlich ist, wird die Baugröße des Gesamtgerätes wesentlich von der Größe des sogenannten Objektivrevolvers beeinflusst.

Eine einfache technische Lösung zur okularlosen digitalen Beobachtung und Dokumentation des Augenhintergrundes stellt die Funduskamera „VISUCAM lite" der Carl Zeiss Meditec AG dar. Bei dieser Funduskamera wird abwechselnd ein Schwarz/Weiß- sowie ein Farbsensor lateral in die Abbildungsebene des Systems eingeschwenkt. Aufgrund einer höheren Empfindlichkeit werden neben den Color-Aufnahmen, Schwarz/Weiß-Aufnahmen in verschiedenen monochromen Techniken (rotfrei, blau, rot) gemacht. Um diese besser vergleichen zu können, haben die Sensoren gleiche Formfaktoren. Diese Lösung stellt aufgrund seiner vielfältigen Aufnahme-, Analyse- und Nachbearbeitungsmöglichkeiten ein Basisgerät für die ophthalmologische Praxis und die Laserbehandlung dar.

Der Nachteil dieses Gerätes besteht darin, dass eine Änderung des optischen Abbildungsmaßstabes nicht vorgesehen ist. Um dies zu realisieren wäre ein zusätzlicher Objektivrevolver erforderlich. Ein Ausgleich der Fehlsichtigkeit (auch als Fokussierung bezeichnet) erfolgt hierbei durch eine mechanische Bewegung der Sensoren entlang der optischen Achse.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Darstellung und Beobachtung eines Auges zu entwickeln, mit der Abbildungsmaßstäbe wählbar sind, ohne dass dadurch der Grundaufbau des Gesamtgerätes wesentlich komplizierter und voluminöser wird. Weiterhin soll der erforderliche Justier- und Montageaufwand minimiert werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Mit der vorgeschlagenen technischen Lösung können Bildausschnitte des Auges und insbesondere des Augenhintergrundes in unterschiedlichen Größen beobachtet und dokumentiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Dazu zeigt

1: den Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei einer Funduskamera.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung und Beobachtung eines Auges mit wählbarem Abbildungsmaßstab sind in der Abbildungsebene der Vorrichtung mindestens zwei Bildaufnahmesensoren mit unterschiedlichen Formfaktoren schwenkbar angeordnet sind.

Die unterschiedlichen Formfaktoren können dabei durch geometrisch gleich große, optisch aktive Flächen der Bildaufnahmesensoren bei einer unterschiedlichen Anzahl von Pixeln realisiert werden. Vorzugsweise weisen die in der Abbildungsebene schwenkbar angeordneten Bildaufnahmesensoren jedoch eine annähernd gleiche Pixelanzahl bei verschieden großen optisch aktiven Flächen auf. Dies hat den Vorteil, dass die elektronische Ansteuerung und Auswertung für die Bildaufnahmesensoren gleich sind.

Die in der Abbildungsebene angeordneten Bildaufnahmesensoren können dabei sowohl durch eine laterale Bewegung als auch durch eine kreisförmige Bewegung in den Strahlengang eingebracht werden. Bei einer lateralen Bewegung wird die Kabelzuführung erheblich vereinfacht.

1 zeigt den Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im Beleuchtungsstrahlengang wird das Licht ausgehend von der Lichtquelle 1, über die Beleuchtungsoptik 2, die Blende für die ringförmige Beleuchtungsapertur 3, den Lochspiegel 4, die Ophthalmoskoplinse 5 und die Augenlinse 6 auf den Augenhintergrund 7 geführt. Der so beleuchtete Augenhintergrund 7 wird über die Ophthalmoskoplinse 5, durch den Lochspiegel 4, über das Hauptobjektiv 8 in die Abbildungsebene 9 abgebildet. Erfindungsgemäß sind in der Abbildungsebene 9 mindestens zwei schwenkbare Bildaufnahmesensoren 10.1 und 10.2 auf einem gemeinsamen Träger 11 angeordnet. Im Abbildungsstrahlengang wird ein erstes Zwischenbild 12 zwischen der Ophthalmoskoplinse 5 und dem Lochspiegel 4 und ein zweites Zwischenbild 13 in der Abbildungsebene 9 erzeugt. In Abhängigkeit von der Fehlsichtigkeit des untersuchten Auges befindet sich diese Abbildungsebene 9 in einer variablen Entfernung vom Hauptobjektiv 8. Zum Erzielen eines scharten Bildes auf einem der Bildaufnahmesensoren 10.1 oder 10.2 wird eine Fokussierung notwendig. Die Fokussierung erfolgt durch axiales Verschieben des Trägers 11, so dass sich einer der Bildaufnahmesensoren 10.1 oder 10.2 in der Abbildungsebene 9 befindet. Durch das Einschwenken eines anderen Bildaufnahmesensors 10.1 oder 10.2 werden die unterschiedlichen Vergrößerungsstufen für die Darstellung und Beobachtung realisiert.

Die Änderung des Abbildungsmaßstabes erfolgt durch das Einschwenken von Bildaufnahmesensoren mit unterschiedlichen Formfaktoren in die Abbildungsebene des ophthalmologischen Gerätes. Die Bildaufnahmesensoren vertilgen dabei über annähernd gleiche Pixelzahlen, jedoch über geometrisch verschieden große optisch aktive Flächen. Somit wird der Abbildungsmaßstab beeinflusst, ohne die optischen Parameter des Systems zu verändern.

Bei der beschriebenen Erfindung sind keine zusätzlichen Objektive erforderlich. Die optische Justierung beschränkt sich auf ein einziges, starres Objektiv. Eine präzise mechanische Führung und die Bewegung mehrerer Objektive sind nicht mehr nötig. Selbst eine exakte Ausrichtung der Bildaufnahmesensoren in der Abbildungsebene ist nicht zwingend erforderlich, da diese durch eine softwaretechnische Anpassung des Bildausschnittes ausgeglichen werden können. Gleiches gilt für Toleranzen bei der Fertigung.

Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, dass der Abbildungsmaßstab beeinflusst wird, ohne die optischen Parameter des Systems zu verändern. Somit können Bildausschnitte des Auges bzw. des Augenhintergrundes in unterschiedlichen Größen beobachtet, aufgenommen, nachbearbeitet und gespeichert werden.

Claims

Vorrichtung zur Darstellung und Beobachtung eines Auges mit wählbarem Abbildungsmaßstab, bei der in der Abbildungsebene (9) Bildaufnahmesensoren (10.1, 10.2) mit unterschiedlichen Formfaktoren schwenkbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der in der Abbildungsebene (9) mindestens zwei Bildaufnahmesensoren (10.1, 10.2) mit unterschiedlichen Formfaktoren, schwenkbar angeordnet sind.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei der die in der Abbildungsebene (9) schwenkbar angeordneten Bildaufnahmesensoren (10.1, 10.2) eine annähernd gleiche Pixelanzahl aufweisen und über die gleiche elektronische Ansteuerung und Auswertung verfügen.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die in der Abbildungsebene (9) angeordneten Bildaufnahmesensoren (10.1, 10.2) durch eine laterale Bewegung in den Strahlengang eingebracht werden.
Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die in der Abbildungsebene (9) angeordneten Bildaufnahmesensoren (10.1, 10.2) durch eine kreisförmige Bewegung in den Strahlengang eingebracht werden.