DE10326511A1

DE10326511A1 - Fokussierhilfe für Funduskameras und Ophthalmoskope basierend auf dem "Non Mydriatic"-Prinzip

Info

Publication number: DE10326511A1
Application number: DE2003126511
Authority: DE
Inventors: Lothar Müller; 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: WO2004107968A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Augenhintergrundes mittels eines optischen Systems und elektronischer Sensoren zur Bildaufnahme, vorzugsweise einer Funduskamera. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe für Funduskameras und Ophthalmoskope, basierend auf dem "Non Mydriatic"-Prinzip, wird im Strahlengang für die Beobachtung und die Bildaufnahme eine Zusatzlinse schwenkbar angeordnet, die sich entweder während der Beobachtung mit infrarotem Licht oder während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet und die die verschiedenen Schärfenebenen ausgleicht. DOLLAR A Mit der Fokussierhilfe wird eine Lösung zur Verfügung gestellt, mit der die unterschiedlichen Schäfenebenen durch eine einfache Anordnung effektiv kompensiert werden. Aufgrund der kleinen Dimensionen des Kompensationselementes ist ein schnelles Ein- und Ausschwenken möglich. Im Gegensatz zu den "klassischen" Fokussierhilfen sind nur wenig zusätzliche Komponenten erforderlich, wodurch die Lösung deutlich einfacher ist. Außerdem werden vorteilhafte Eigenschaften des Beobachtungssystems, wie beispielsweise die Telezentrie, für das Ergebnisbild erhalten.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Augenhintergrundes mittels eines optischen Systems und elektronischer Sensoren zur Bildaufnahme, vorzugsweise einer Funduskamera.
Üblicherweise muss bei Nutzung einer Funduskamera die Pupille des Patienten medikamentös erweitert werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass bei Beleuchtung des Augenhintergrundes mittels Infrarot-Licht (unsichtbar) keine Pupillenreaktion des Patienten eintritt und somit in einem abgedunkelten Raum eine Erweiterung der Pupille ohne Medikamentengabe eintritt. Dieses Prinzip wird bei den sogenannten „Non Mydriatic"-Funduskameras ausgenutzt. Wenn die Pupille ausreichend weit geöffnet ist, wird das Auge kurzzeitig mit weißem (sichtbaren) Licht beleuchtet um ein Bild des Augenhintergrundes aufzunehmen. Bei einer „Non Mydriatic"-Funduskamera wird prinzipbedingt im Infrarot-Licht beobachtet und im weißen Licht mit kürzerer Wellenlänge das Ergebnisbild aufgenommen. Für diese unterschiedlichen Wellenlängen ergeben sich aufgrund der optischen Gegebenheiten unterschiedliche Schärfenebenen. Ist die Funduskamera für die Beobachtung mit Infrarot-Licht scharf gestellt, so würde das mit weißem Licht aufgenommene Ergebnisbild unscharf sein.
Nach dem bekannten Stand der Technik werden aus diesem Grunde bei „Non Mydriatic"-Funduskameras Fokussierhilfen eingesetzt. Diese Vorrichtungen nutzen sichtbares Licht, das während der Beobachtung im Infrarot-Licht in Form einer Testmarke geringer Intensität auf den Augenhintergrund projiziert wird. Durch Auswertung dieser Testmarke in geeigneter Art und Weise lässt sich die optimale Schärfenebene für weißes Licht bestimmen und das Ergebnisbild erscheint schart. Eine derartige Anordnung ist in US 4,196,979 beschrieben. Bei der Vorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen einem Auge und einem Augenuntersuchungsgerät wird ein Spalt über ein Biprisma als Testmarke auf dem Augenhintergrund abgebildet und zur Feststellung der Fokussierebene genutzt. Zu diesem Zweck verfügt das Augenuntersuchungsgerät eine zusätzliche Beleuchtungseinheit mit dazugehöriger Abbildungsoptik und einen in den Strahlengang einklappbaren Teilerspiegel.
In der Offenlegungsschrift DE 100 42 718 A1 wird eine Lösung für die Untersuchung des Augenhintergrundes vorgeschlagen, bei der die optischen Weglängen für infrarotes und sichtbares Licht durch ein Ausgleichsglas kompensiert werden. Ein solches Ausgleichglas muss abbildungsseitig zwischen Beobachtungsblende und Auffangebene angeordnet werden. Nachteilig wirkt sich hier aus, dass der Bündelquerschnitt dort üblicherweise größer ist als in der Nähe der Blende, das Ausgleichsglas somit relativ große Abmessungen aufweist und die Handhabung erschwert ist.
Nachteil der üblichen Fokussier-Hilfen ist die aufwendige technische Realisierung. Die zusätzlichen optischen Komponenten zur Erzeugung der Testmarke erfordern eine separate Beleuchtung. Außerdem ist muss das Testoriginal entlang der optischen Achse gekoppelt mit der Fokussierung präzise verschoben werden können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu entwickeln, die trotz der unterschiedlichen Schärfenebenen, die sich durch Beobachtung im infraroten Licht und die Bildaufnahme mit sichtbaren, weißen Licht ergeben, eine Beobachtung und Bildaufnahme unter optimalen Bedingungen gewährleistet.

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

Die unterschiedlichen Schärfenebenen, die sich durch Beobachtung mit infrarotem Licht und die Bildaufnahme mit sichtbaren Licht ergeben, werden durch eine einfache Anordnung effektiv kompensiert. Der dafür erforderliche gerätetechnische Aufwand ist äußerst gering. Daraus ergibt sich auch die Möglichkeit diese Fokussierhilfe für bereits vorhandene Geräte nachzurüsten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Dazu zeigt:
1: den Prinzipaufbau einer Funduskamera basierend auf dem „Non Mydriatic"-Prinzip mit der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe.
Bei der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe für Funduskameras und Ophthalmoskope basierend auf dem „Non Mydriatic"-Prinzip, ist im Strahlengang für die Beobachtung und die Bildaufnahme eine Zusatzlinse schwenkbar angeordnet, die sich entweder während der Beobachtung mit infrarotem Licht oder während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet. Die Zusatzlinse ist dabei in der Nähe des Lochspiegels angeordnet und so dimensioniert ist , dass die unterschiedlichen Schärtenebenen des infraroten und des sichtbaren Lichtes ausgeglichen werden. Vorzugsweise erfolgt die Positionierung in der Nähe der physischen Beobachtungsblende. Diese Blende ist bei einer Funduskamera identisch mit dem Loch des Lochspiegels.
1 zeigt dazu den Prinzipaufbau einer Funduskamera mit der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe. In die nach dem Stand der Technik bekannte Anordnung einer Funduskamera wird die Zusatzlinse integriert. 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 fokussiert. Das vom Augenhintergrund 7 reflektierte Licht wird über die Ophthalmoskoplinse 5, durch den Lochspiegel 4, über das Hauptobjektiv 8 auf dem Bildsensor 9 abgebildet. Erfindungsgemäß wird die schwenkbare Zusatzlinse 10 zwischen Lochspiegel 4 und Hauptobjektiv 8 in unmittelbarer Nähe des Lochspiegels 4 angeordnet. Im Abbildungsstrahlengang wird ein erstes Zwischenbild 11 zwischen der Ophthalmoskoplinse 5 und dem Lochspiegel 4, und ein zweites Zwischenbild 12 in der Brennebene des Hauptobjektives 8 erzeugt. Die Fokussierung erfolgt durch Verschieben des Bildsensors 9 in die Brennebene des Hauptobjektives 8. Durch das Ein- und Ausschwenken der Zusatzlinse 10 werden die unterschiedlichen Schärfenebenen für die Beobachtung mit infrarotem Licht und die Bildaufnahme mit sichtbarem Licht kompensiert.
In einer ersten Ausgestaltung wird von der Zusatzlinse, die sich während der Beobachtung mit infrarotem Licht im Strahlengang befindet, die Brechkraft des optischen Systems erhöht, so dass die Schärfenebene des optischen Systems mit Zusatzlinse, für die Beobachtung mit infrarotem Licht, der Schärfenebene des optischen Systems ohne Zusatzlinse, für die Bildaufnahme bei sichtbaren Licht entspricht. Als Zusatzlinse kommt hierbei eine Sammel-Linse einfachster Ausführung zum Einsatz. Ein für die Bildaufnahme erforderliches, zusätzlich vor dem Bildaufnehmer anzuordnendes IR-Sperrfilter (nicht dargestellt) kann dabei mechanisch mit der Zusatzlinse derart verbunden sein, dass die auf einem gemeinsamen Träger befindliche Zusatzlinse und das IR-Sperrfilter im Wechsel in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Als Träger kann ein Filterrad zum Einsatz kommen. Während die Beobachtet mit eingeschwenkter Zusatzlinse erfolgt, nimmt während der Bildaufnahme das IR-Sperrfilter die Position der Zusatzlinse ein.
In einer zweiten Ausgestaltung wird von der Zusatzlinse, die sich während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet, die Brechkraft des optischen Systems verringert, so dass die Schärfenebene des optischen Systems mit Zusatzlinse, für die Bildaufnahme mit sichtbaren Licht, der Schärfenebene des optischen Systems ohne Zusatzlinse, für die Beobachtung mit infrarotem Licht entspricht. Als Zusatzlinse kommt hierbei eine Zerstreuungs-Linse einfachster Ausführung zum Einsatz. Ein für die Bildaufnahme erforderliches, zusätzlich vor dem Bildaufnehmer anzuordnendes IR-Sperrfilter (nicht dargestellt) kann hierbei ebenfalls mechanisch mit der Zusatzlinse derart verbunden sein, so dass diese gleichzeitig in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Zusatzlinse bereits über eine IR-Sperrwirkung verfügt.
Mit der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe für Funduskameras und ophthalmoskope nach dem „Non Mydriatic"-Prinzip wird eine Lösung zur Verfügung gestellt, mit der die unterschiedlichen Schärfenebenen, die sich durch Beobachtung mit infrarotem Licht und die Bildaufnahme mit sichtbaren Licht ergeben, durch eine einfache Anordnung effektiv kompensiert werden. Aufgrund der kleinen Dimensionen des Kompensationselementes ist ein schnelles Ein- und Ausschwenken möglich. Im Gegensatz zu den „klassischen" Fokussierhilfe einer „Non Mydriatic"-Funduskamera sind nur wenig zusätzliche Komponenten erforderlich, wodurch die Lösung deutlich einfacher ist. Außerdem werden vorteilhafte Eigenschaften des Beobachtungssystems, wie beispielsweise die Telezentrie, für das Ergebnisbild erhalten. Die vorgeschlagene technische Lösung ist aber auch bei einer Spaltlampe anwendbar. Bei der Augenuntersuchung in einem dunklen Raum mit infrarotem Licht könnten so mittels sichtbarem Licht Schnittbilder der kompletten Augenlinse erzeugt werden, ohne dass die Pupille medikamentös geweitet werden muss.

Claims

Fokussierhilfe für Funduskameras und Ophthalmoskope basierend auf dem „Non Mydriatic"-Prinzip, bei der im Strahlengang für die Beobachtung und die Bildaufnahme eine Zusatzlinse schwenkbar angeordnet ist, die sich entweder während der Beobachtung mit infrarotem Licht oder während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet.
Fokussierhilfe nach Anspruch 1, bei der die Zusatzlinse in der Nähe des Lochspiegels angeordnet und so dimensioniert ist , dass die verschiedenen Schärfenebenen für die Beobachtung und die Bildaufnahme ausgeglichen werden.
Fokussierhilfe nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Zusatzlinse, die sich während der Beobachtung mit infrarotem Licht im Strahlengang befindet, die Brechkraft des optischen Systems erhöht.
Fokussierhilfe nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Zusatzlinse, die sich während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet, die Brechkraft des optischen Systems verringert.
Fokussierhilfe nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei der für die Bildaufnahme ein zusätzliches IR-Sperrfilter vor den Bildaufnehmer geschaltet wird und dieses IR-Sperrfilter mechanisch mit der Zusatzlinse verbunden ist.
Fokussierhilfe nach den Ansprüchen 3 und 5, bei der die Zusatzlinse, die sich während der Beobachtung mit infrarotem Licht im Strahlengang befindet, und das IR-Sperrfilter auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sind und im Wechsel in den Strahlengang eingeschwenkt werden.
Fokussierhilfe nach den Ansprüchen 4 und 5, bei der die Zusatzlinse, die sich während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet, und das IR-Sperrfilter auf einem gemeinsamen Träger angeordnet oder miteinander kombiniert sind und gleichzeitig in den Strahlengang eingeschwenkt werden.