DE3818084A1 - Augenhintergrundkamera mit laserstrahlabtastung - Google Patents
Augenhintergrundkamera mit laserstrahlabtastungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Augenhintergrundkamera mit
Laserstrahlabtastung.
Es sind zwei Wege des Beobachtens und der Bildaufnahme
eines Augenhintergrundes mit Hilfe einer Augenhintergrund
kamera bekannt; der eine besteht darin, daß das Bild
eines Augenhintergrundes beobachtet und durch das üb
liche Verfahren der Verwendung sichtbarer Lichtstrah
len aufgenommen wird (im folgenden als "übliches Ver
fahren" bezeichnet), und das andere besteht darin, daß
das Bild eines Augenhintergrundes beobachtet und durch
Fluoreszenz aufgenommen wird (im folgenden als "Fluo
reszenzverfahren" oder "Bildaufnahme mittels Fluo
reszenz" bezeichnet).
Wenn der Augenhintergrund unter Verwendung von Licht
mit einer Wellenlänge für die Erregung des fluores
zierenden Mittels zur Erzeugung der Fluoreszenz auf
genommen wird, erhält die zu untersuchende Person
normalerweise eine Injektion eines fluoreszierenden
Mittels, beispielsweise in ihre Armvene, und dieses in
jizierte, fluoreszierende Mittel zirkuliert durch die
Blutgefäße ihres Augenhintergrundes. Andererseits sendet
die Augenhintergrundkamera gewöhnlich Licht zum Augenhin
tergrund aus mit einer Wellenlänge zur Erregung des
fluoreszierenden Mittels, um eine Fluoreszenz zu erzeu
gen, so daß diese von den Blutgefäßbereichen des Augen
hintergrundes emittiert wird, und ein Filter für die
Verwendung der Fluoreszenz wird in den optischen Pfad
eines Beobachtungs/Bildaufnahme-Systems eingefügt, um
reflektierendes Licht mit einer anderen Wellenlänge als
der der Fluoreszenz herauszufiltern.
Wenn ein fluoreszierendes Mittel in die Armvene einer
zu untersuchenden Person injiziert wird, dauert es üb
licherweise etwa 5 bis 10 Sekunden, bevor es die Zirku
lation in den Blutgefäßen des Augenhintergrundes beginnt,
und es dauert noch einige Zeit, bis es vollständig in
diesem zirkuliert. Daher kann die untersuchende Person
den Zustand der Blutgefäße des Augenhintergrundes er
kennen, indem sie diesen beobachtet und ein Bild von
jeder Veränderung der Blutgefäße des Augenhintergrundes
während eines bestimmten Zeitablaufes mit Hilfe der
Fluoreszenz aufnimmt. Da jedoch die Änderungen der Blut
gefäße des Augenhintergrundes durch die Fluoreszenz in
dem Zeitabschnitt zwischen dem Beginn der Veränderungen
des Augenhintergrundes bis zu seiner Stabilisierung ver
gleichsweise kurz sind, wird der Bildaufnahmevorgang ge
wöhnlich unmittelbar vor dem Erscheinen der Blutgefäße
des Augenhintergrundes durch die Fluoreszenz gestartet.
Andererseits, wenn die Blutgefäße des Augenhintergrundes
mit Hilfe der Fluoreszenz beobachtet und aufgenommen
werden, ist es selbstverständlich erforderlich, daß die
Augenhintergrundkamera in geeigneter Weise auf den Augen
hintergrund fokussiert ist. Da jedoch der Augenhintergrund
nicht ortsfest ist und sich schnell bewegt, muß der Brenn
punkt während der Fluoreszenzbeobachtung und -bildaufnahme
häufig nachjustiert werden.
Es tritt weiterhin der Fall ein, daß der Augenhintergrund
im frühen Stadium des Bildaufnahmevorganges der Blutge
fäße mit Hilfe der Fluoreszenz infolge des in den optischen
Pfad eingefügten Fluoreszenzfilters überhaupt nicht sicht
bar ist. Auch ist die Erzeugungsrate der Fluoreszenz an
den Blutgefäßen des Augenhintergrundes in diesem frühen
Stadium des Erscheinens der Blutgefäße sehr gering.
Daher ist in diesem Zustand die Einstellung des Brenn
punktes der Augenhintergrundkamera sehr schwierig. Aus
diesem Grunde ist es wünschenswert, daß der Brennpunkt
der Augenhintergrundkamera durch Beobachtung des Objektes
mit sichtbarem Licht eingestellt wird, wenn die Blutge
fäße des Augenhintergrundes mit Hilfe der Fluoreszenz auf
genommen werden sollen. Jedoch besteht unter diesen Um
ständen das Problem, daß ein Filter für die Verwendung
der Fluoreszenz in den optischen Pfad eingefügt ist, wo
durch es praktisch unmöglich ist, daß die Augenhinter
grundkamera mit Hilfe von sichtbarem Licht richtig fokus
siert werden kann.
Weiterhin läßt sich das Lageverhältnis zwischen den Blut
gefäßen und den übrigen Bereichen des Augenhintergrundes
nur mit Hilfe der Fluoreszenz-Bildaufnahme der Blutge
fäße des Augenhintergrundes nur schwer genau ermitteln.
Wenn daher diese Lagebeziehung genau festgestellt werden
muß, ist es empfehlenswert, das Objekt neben der Fluores
zenzaufnahme auch mit sichtbarem Licht zu beobachten und
aufzunehmen und beide Bilder übereinandergelagert mitein
ander zu vergleichen.
Wenn jedoch ein Filter für die Verwendung der Fluores
zenz in den optischen Pfad der herkömmlichen Augenhinter
grundkamera eingesetzt ist, kann ein Bild von den Blut
gefäßen des Augenhintergrundes nur mit Hilfe der Fluores
zenz, nicht aber mit sichtbarem Licht aufgenommen werden.
Wenn andererseits ein Bild mit sichtbarem Licht aufgenom
men werden kann, ist eine Bildaufnahme mittels Fluores
zenz nicht möglich, da kein Filter für die Verwendung
der Fluoreszenz in den optischen Pfad der Augenhinter
grundkamera eingesetzt ist.
Als Folge hiervon müssen, wenn die Beziehung zwischen
einem Bild der Blutgefäße des Augenhintergrundes auf
grund der Fluoreszenz und dem der übrigen Bereiche hier
von genau erhalten werden soll, abwechselnd ein Beobach
tungs/Bildaufnahmevorgang mittels Fluoreszenz und ein
Beobachtungs/Bildaufnahmevorgang mit sichtbarem Licht
durchgeführt werden.
Da jedoch der zu untersuchende Augenhintergrund nur sehr
schwer konstant gehalten werden kann, wenn die Bildauf
nahme mittels Fluoreszenz und die Bildaufnahme mit ge
wöhnlichem sichtbarem Licht abwechselnd erfolgen, besteht
eine Zeitdifferenz zwischen zwei nach den beiden verschie
denen Verfahren aufgenommenen Bildern, d. h. dem Bild
der Blutgefäße des Augenhintergrundes und dem des Augen
hintergrundes. Im Ergebnis ist es, obwohl es möglich ist,
das Bild der Blutgefäße des Augenhintergrundes und das
Bild des Augenhintergrundes durch Nebeneinanderlegen mit
einander zu vergleichen, unmöglich, eine genaue Lage
beziehung durch Überlagerung beider Bilder zu erhalten.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu
grunde, eine Augenhintergrundkamera mit Laserstrahl
abtastung zu schaffen, bei welcher das Fluoreszenzver
fahren hinsichtlich der Blutgefäße des Augenhintergrun
des und das übliche Verfahren hinsichtlich des Augen
hintergrundes gleichzeitig durchgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im
kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merk
male. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Augenhintergrundkamera ergeben sich aus den Unteransprü
chen.
Die erfindungsgemäße Augenhintergrundkamera mit Laser
strahlabtastung besitzt ein Bestrahlungssystem für die
Abtastung des zu untersuchenden Augenhintergrundes mit
einem Laserstrahl und ein Lichtempfangssystem zur Zu
führung von Licht vom Augenhintergrund zu einem Licht
empfangsbereich. Dieser weist einen ersten Lichtempfangs
abschnitt nur für den Empfang von Licht mit einer Wellen
länge entsprechend der des Laserstrahles, und einen
zweiten Lichtempfangsabschnitt nur für den Empfang von
Licht mit einer Fluoreszenzwellenlänge, das von den Blut
gefäßen durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl er
zeugt wird, auf. Das vom Lichtempfangssystem zugeführ
te Licht vom Augenhintergrund wird dem ersten bzw. zwei
ten Lichtempfangsabschnitt zugeleitet.
Bei der vorgenannten Ausbildung wird, wenn der Augenhin
tergrund der zu untersuchenden Person mit einem Laser
strahl abgetastet wird, nachdem dieser Person ein fluores
zierendes Mittel injiziert wurde, der Laserstrahl vom
Augenhintergrund reflektiert. Gleichzeitig findet eine
Bestrahlung des fluoreszierenden Mittels in den Blutge
fäßen des Augenhintergrundes durch den Laserstrahl statt,
das hierdurch zu einer Fluoreszenz in den Blutgefäßberei
chen angeregt wird. Der reflektierte Laserstrahl wird vom
ersten Lichtempfangsabschnitt aufgenommen und einem ge
wöhnlichen Beobachtungs/Bildaufnahmevorgang unterworfen.
Weiterhin wird das Fluoreszenzlicht vom zweiten Licht
empfangsabschnitt aufgenommen und einem Beobachtungs/
Bildaufnahmevorgang der Blutgefäße des Augenhintergrundes
mit Hilfe der Fluoreszenz unterworfen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren
dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
optischen Systems mit einem ersten
Ausführungsbeispiel einer Augenhinter
grundkamera mit Laserstrahlenabtastung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des op
tischen Systems nach Fig. 1, jedoch
unter einem anderen Winkel betrachtet,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines elektroni
schen Steuersystems, das mit dem op
tischen System nach den Fig. 1 und
2 zusammenwirkt,
Fig. 4-6 Darstellungen zur Erläuterung der
Beziehung zwischen dem Betrachtungs
winkel und dem Durchmesser des Laser
strahlpunktes, wenn der Betrachtungs
winkel und der Durchmesser des Laser
strahlpunktes durch einen Teil des
optischen Systems der Fig. 1 und 2
polarisiert sind, und
Fig. 7 und 8 schematische Darstellungen eines zwei
ten und eines dritten Ausführungs
beispieles einer Augenhintergrundka
mera mit Laserstrahlenabtastung.
Die Augenhintergrundkamera nach den Fig. 1 und 2 ent
hält einen Lasergenerator 1, ein Belichtungssystem zur
Belichtung des Augenhintergrundes E f eines Auges E, das
durch Abtasten mittels eines vom Lasergenerator 1 erzeugten
Laserstrahles (Belichtungsstrahl) untersucht werden soll,
einen Lichtempfangsbereich für den Empfang von vom Augen
hintergrund E f reflektiertem Licht und von Licht wie der
an den Blutgefäßen (nicht gezeigt) des Augenhintergrundes
erregten Fluoreszenz, und ein Lichtempfangssystem zur
Leitung des reflektierten Lichtes und des Lichtes, bei
spielsweise der Fluoreszenz zum Lichtempfangsbereich.
Der Lasergenerator 1 ist geeignet zur Erzeugung eines
Laserstrahles mit einer zur Erzeugung der Fluoreszenz
durch Erregung des fluoreszierenden Mittels dienenden
Wellenlänge, beispielsweise 488 nm.
Das Belichtungssystem enthält solche optischen Elemente
wie eine Laserstrahl-Kollimatorlinse 2, eine Lochblende
3, eine Kollimatorlinse 4, einen halbdurchlässigen
Spiegel 5, einen polarisierten Strahlenteiler 6, einen
dichroitischen Spiegel 7, einen Polygonspiegel 8 a eines
X-Abtasters für eine horizontale Abtastung (Abtastung
in X-Richtung), variable Linsen 9 und 10, eine Relais-
Linse 11, einen reflektierenden Spiegel 12, Fokussierungs
linsen 13 und 14, eine Relais-Linse 15, einen Galvano
spiegel 16 a eines Y-Abtasters 16 für eine vertikale
Abtastung (Abtastung in Y-Richtung), eine Objektivlinse
17 und einen halbdurchlässigen Spiegel 18, die in dieser
Reihenfolge vom Lasergenerator 1 ausgehend angeordnet
sind. Der dichroitische Spiegel 7 ist geeignet zur Über
tragung eines Laserstrahles mit einer Wellenlänge von
488 nm und zur Reflexion von Licht mit einer Wellenlänge
von 520 nm. Die variablen Linsen 9 und 10 sind geeignet
zur Veränderung der Kombination der Brennweite. Durch
Änderung der Kombination der Brennweite der variablen
Linsen 9 und 10 werden der Betrachtungswinkel der horizon
talen Abtastung durch den Laserstrahl und der Durchmes
ser des Laserstrahlpunktes geändert. Als Folge hiervon
werden der Abtastwinkel des Galvanospiegels 16 a und auch
der vertikale Abtastbetrachtungswinkel geändert. Auf diese
Weise sind die variablen Linsen 9 und 10 und der Galvano
spiegel 16 a miteinander gekoppelt, derart, daß, wenn der
Abtastbetrachtungswinkel A wie in den Fig. 4 bis 6 ge
zeigt, geändert wird, der Punktdurchmesser S eines Laser
strahles B in einem bestimmten Verhältnis in Bezug auf
den Betrachtungswinkel A geändert wird. Da die Fokussie
rungslinsen 13 und 14 in Richtung der optischen Achse
bewegbar angeordnet sind, kann die Änderung des Punkt
durchmessers infolge der Differenz des Brechungsvermö
gens des Auges E durch entsprechende Bewegung der Fo
kussierungslinsen 13 und 14 in Richtung der optischen
Achse konstant gehalten werden. Mit P ist in den Figuren
eine Position angezeigt, die der Pupille E p des Auges
E zugeordnet ist, und R bedeutet eine Position, die dem
Augenhintergrund E f des Auges E zugeordnet ist.
In einem solchen Belichtungssystem wird der vom Laser
generator 1 erzeugte Laserstrahl B durch die Drehung des
Polygonspiegels 8 a in X-Richtung abgelenkt, nachdem er
die Laserstrahl-Kollimatorlinse 2, die Lochblende 3,
die Kollimatorlinse 4, den halbdurchlässigen Spiegel 5,
den polarisierten Strahlenteiler 6 und den dichroiti
schen Spiegel 7 passiert hat. Der abgelenkte Laserstrahl
B wird durch die variablen Linsen 9 und 10 verändert
und danach zur Belichtung des Augenhintergrundes E f
des Auges E über die Relais-Linse 11, den reflektieren
den Spiegel 12, die Fokussierungslinsen 13 und 14, die
Relais-Linse 15, den Galvanospiegel 16 a, die Objektiv
linse 17, den halbdurchlässigen Spiegel 18 usw. geführt.
Die Abtastposition wird in Y-Richtung graduell verän
dert, indem der Galvanospiegel 16 a jedes Mal, nachdem
der Polygonspiegel 8 a eine Abtastung durchgeführt hat,
um einen vorgegebenen Winkel geschwenkt wird.
Der erwähnte Lichtempfangsbereich enthält einen Photo
vervielfältiger 19 (den ersten Lichtempfangsabschnitt)
zum Empfang von reflektiertem Licht, d. h. Licht mit
der gleichen Wellenlänge wie der des Laserstrahls, das
aus dem Augenhintergrund E f kommt, und einen Photover
vielfältiger 20 (den zweiten Lichtempfangsabschnitt) zum
Empfang der Wellenlänge des Fluoreszenzlichts, das von
den (nicht gezeigten) Blutgefäßen des Augenhintergrundes
kommt.
Das erwähnte Lichtempfangssystem enthält ein erstes
Lichtempfangssystem zur Leitung eines von dem Augenhinter
grund E f reflektierten Laserstrahls zum Photoverviel
fältiger 19, und ein zweites Lichtempfangssystem zur Lei
tung des Fluoreszenzlichts von den Blutgefäßen des Augen
hintergrundes E f zum Photovervielfältiger 20.
Das erste Lichtempfangssystem verwendet das gleiche op
tische System vom polarisierten Strahlenteiler 6 zum halb
durchlässigen Spiegel 18 des Belichtungssystems und weist
weiterhin zusätzlich zu diesem optischen Pfad einen Ana
lysator 21, eine Kondensorlinse 22 und eine Lochblende 23
auf. Der Analysator 21 ist so ausgebildet, daß er nur
eine polarisierende Zusammensetzung des vom polarisierten
Strahlenteiler 6 reflektierten Lichtes überträgt. Dem
gemäß wird das vom Augenhintergrund E f reflektierte Licht
auf den entgegengesetzten Weg in Bezug auf das zur Be
lichtung dienende Licht entlang des gleichen optischen
Pfades vom polarisierten Strahlenteiler 6 zum halbdurch
lässigen Spiegel 18 des Belichtungssystems geleitet und
trifft danach über den Analysator 21, die Kondensor
linse 22 und die Lochblende 23 auf den Photoverviel
fältiger 19.
Das zweite Lichtempfangssystem verwendet den gleichen op
tischen Pfad vom dichroitischen Spiegel 7 zum halbdurch
lässigen Spiegel 18 des Belichtungssystems und weist
weiterhin ein Interferenzfilter 24, eine Kondensorlinse
25, eine Lochblende 26 usw. zusätzlich zu diesem optischen
Pfad auf. Das Interferenzfilter 24 ist so ausgebildet,
daß es nur eine Wellenlänge von 520 nm des vom dichroiti
schen Spiegel 7 reflektierten Fluoreszenzlichtes über
trägt. Demgemäß wird das Fluoreszenzlicht von den Blut
gefäßen des Augenhintergrundes E f auf den entgegenge
setzten Weg in Bezug auf das zur Belichtung dienende Licht
entlang des gleichen optischen Pfades vom dichroitischen
Spiegel 7 bis zum halbdurchlässigen Spiegel 18 des Belich
tungssystems geleitet und trifft über das Interferenzfil
ter 24, die Kondensorlinse 25 und die Lochblende 26 auf
den Photovervielfältiger 20.
Die Augenhintergrundkamera enthält ein erstes photoelek
trisches Element 27 als ein erster Bestrahlungslicht
empfangsbereich zur Erfassung der Menge des zur Belich
tung dienenden Lichts (Laserstrahl) an dem dem Belich
tungssystem zugewandten Ende des Lasergenerators 1, und
ein zweites photoelektrisches Element 28 als ein zweiter
Bestrahlungslichtempfangsbereich zur Erfassung der Menge
des zur Belichtung dienenden Lichts, das vom Belichtungs
system zum Auge E hin abgegeben wird. Überdies wird ein
Teil des Laserstrahles des Belichtungssystems über den
halbdurchlässigen Spiegel 5 und eine Kondensorlinse 29
zum photoelektrischen Element 27 geleitet, wohingegen
der aus dem Belichtungssystem austretende Laserstrahl
über den halbdurchlässigen Spiegel 18 und eine Konden
sorlinse 30 zum photoelektrischen Element 28 geleitet
wird.
Es wird nun eine elektronische Schaltungsanordnung, die
mit einem derartigen optischen System zusammenwirkt,
und deren Funktion beschrieben.
Der X-Abtaster 8 enthält zusätzlich zum Polygonspiegel 8 a
einen Motor 8 b für dessen Antrieb, einen (nicht gezeigten)
Treiber zur Erregung des Motors 8 b, eine (nicht gezeigte)
Steuerschaltung zur Steuerung des Treibers, eine (nicht
gezeigte) Vorrichtung zur Erfassung der Winkelstellung
des Polygonspiegels 8 a, eine (nicht gezeigte) Schaltungs
anordnung zur Erzeugung eines Horizontalabtast-Startsig
nals nach Empfang eines Signals von der Vorrichtung zur
Erfassung der Winkelstellung des Polygonspiegels 8 a, usw.
Der X-Abtaster 8 ist so ausgebildet, daß er durch Drehung
des Polygonspiegels 8 a einen Laserstrahl in horizontaler
Richtung ablenkt.
Der Y-Abtaster enthält zusätzlich zu dem Galvanospiegel
16 a einen (nicht gezeigten) Treiber für den Antrieb des
Galvanospiegels 16 a, eine (nicht gezeigte) Steuerschal
tung zur Steuerung des Treibers, eine (nicht gezeigte)
Vorrichtung zur Erfassung der ursprünglichen Position
des Galvanospiegels 16 a, usw. Die Steuerschaltung
des Y-Abtasters 16 erzeugt bei Empfang von einem Hori
zontalabtast-Startsignal des X-Abtasters 8 einen Punkt
takt, der synchron hierzu ist und den Treiber des Gal
vanospiegels 16 a nach Ablauf einer vorgegebenen Punkt
abtastung betätigt, so daß der Galvanospiegel 16 a um vor
bestimmte Winkel geschwenkt wird zur graduellen Änderung
der horizontalen Abtastlage. Die Steuerschaltung des
Y-Abtasters 16 gibt ein Rahmenabtastbeendigungssignal ab,
wenn der Galvanospiegel 16 a mittels des Treibers eine
vorbestimmte Anzahl von Schwenkungen vollführt hat, um
den Y-Abtaster 16 in die Startposition zurückzubringen.
Ein derartiges Horizontalabtast-Startsignal vom X-Ab
taster 8 und ein derartiges Rahmenabtastbeendigungs
signal vom Y-Abtaster 16 werden in eine Adressschaltung
31 eingegeben.
Andererseits erhält der Photovervielfacher 19 ein reflek
tierendes Licht von dem Augenhintergrund E f durch das
erste Lichtempfangssystem, wohingegen der Photovervielfa
cher 20 das Fluoreszenzlicht von den Blutgefäßen des
Augenhintergrundes E f durch das zweite Lichtempfangs
system erhält. In gleicher Weise empfängt zu dieser Zeit
das photoelektrische Element 27 einen Teil eines Laser
strahles am dem Belichtungssystem zugewandten Ende des
Lasergenerators 1, wohingegen das photoelektrische Element
28 einen Teil des aus dem Belichtungssystem austretenden
Laserstrahles erhält. Das Ausgangssignal des Photoverviel
fachers 19 wird durch einen Verstärker 32 verstärkt und
danach einem A/D-Wandler 33 zugeführt, während das Aus
gangssignal des Photovervielfachers 20 durch einen Ver
stärker 34 verstärkt und dann einem A/D-Wandler 35 einge
geben wird. Die Ausgangssignale der photoelektrischen Ele
mente 27 und 28 werden einer Korrektursteuerschaltung 36
zugeleitet. Die Ausgangssignale der photoelektrischen Ele
mente 27 und 28 behalten stets ein konstantes Verhältnis,
wenn die Linsen, Spiegel, usw. des Belichtungssystems
nicht durch Schmutz oder Staub beeinflußt werden. Jedoch
wird dieses Verhältnis verändert, wenn die Linsen, Spiegel,
usw. des Belichtungssystems verschmutzt oder verstaubt
sind. Wenn sich daher dieses Verhältnis ändert, kann
hieraus gefolgert werden, daß Schmutz oder Staub an den
Linsen, Spiegeln, usw. des Belichtungssystems anhaften.
Aus diesem Grunde steuert die Korrektursteuerschaltung
36 die Verstärker 32 und 34 entsprechend der Änderung
des Verhältnisses und korrigiert die Größe der Ausgangs
signale der Photovervielfacher 19 und 20 auf einen Pegel,
der erhalten werden kann, wenn ein Laserstrahl den Augen
hintergrund E f in dem Zustand abtastet, in dem eine
Herabsetzung der Lichtmenge infolge von Schmutz, Staub
oder dergleichen nicht stattfindet. Darüber hinaus kann
die Unregelmäßigkeit in der den Lasergenerator 1 verlas
senden Lichtmenge selbst festgestellt und gleichzeitig
nur über das Ausgangssignal des photoelektrischen Ele
mentes 27 korrigiert werden.
Die von den Verstärkern 32 und 34 verstärkten Analogsig
nale werden durch die A/D-Wandler 33 und 35 in digitale
Signale umgeformt.
Der Ausgang des A/D-Wandlers 33 ist über einen Schalter
37 mit dem Eingang eines ersten Speichers 38 oder eines
zweiten Speichers 39, die als gewöhnliche Augenhinter
grundbildspeicher dienen, verbunden, wobei der Ausgang
des ersten Speichers 38 oder des zweiten Speichers 39
über einen Schalter 40 mit dem Eingang eines D/A-Wand
lers 41 verbunden ist. Der Ausgang des D/A-Wandlers
41 ist zu dem Eingang einer ersten Videosignalerzeugungs
schaltung 42 geführt. Ein Teil der Ausgänge der Video
signalerzeugungsschaltung 42 sind über eine Speicher
zugriffsschaltung 43 und einen Schalter 44 mit Eingängen
des ersten Speichers 38 oder des zweiten Speichers 39
verbunden. Die Ausgänge der Videosignalerzeugungsschal
tung 42 sind weiterhin zu Eingängen eines ersten Video
bandaufzeichnungsgerätes 45 und über eine Bildzusammen
setzvorrichtung 46 eines Videobildschirms 47 geführt.
In gleicher Weise wird der Ausgang des A/D-Wandlers 35
über einen Schalter 48 in einen dritten Speicher 49
oder einen vierten Speicher 50 eingegeben, die als Augen
hintergrund-Fluoreszenzbildspeicher dienen, wobei der
Ausgang des dritten Speichers 49 oder des vierten Speichers
50 über einen Schalter 51 mit dem Eingang eines D/A-Wand
lers 52 verbunden ist. In entsprechender Weise wird der
Ausgang des D/A-Wandlers 52 einer Videosignalerzeugungs
schaltung 53 eingegeben. Ein Teil der Ausgänge dieser
Videosignalerzeugungsschaltung 53 ist über eine Speicher
zugriffsschaltung 54 und einen Schalter 55 mit Eingängen
des dritten Speichers 49 oder des vierten Speichers 50
verbunden. Weiterhin sind Ausgänge der Videosignalerzeu
gungsschaltung 53 mit den Eingängen eines zweiten Video
bandaufzeichnungsgerätes 56 und über die Bildzusammensetz
vorrichtung 46 des Videobildschirms 47 verbunden. Der Aus
gang des Videobandaufzeichnungsgerätes 56 wird ebenfalls
über die Bildzusammensetzvorrichtung 46 dem Videobild
schirm 47 eingegeben. Die Bildzusammensetzvorrichtung 46
kann die Signale von den Videosignalerzeugungsschaltungen
42 und 53 dem Videobildschirm 47 separat zuführen. Die
Bildzusammensetzvorrichtung 46 kann je nach Erfordernis
die Signale von den Videosignalerzeugungsschaltungen
42 und 53 zusammensetzen und diese dann dem Videobild
schirm 47 zuleiten.
Das Adressensignal der Adressschaltung 31 wird über einen
Schalter 57 dem ersten Speicher 38 oder dem zweiten
Speicher 39 und weiterhin über einen Schalter 58 dem drit
ten Speicher 49 oder dem vierten Speicher 50 eingegeben.
Die Schalter 37, 40, 44, 48, 51, 55, 57 und 58 können
durch ein Rahmenabtastbeendigungssignal des Y-Abtasters
16 umgeschaltet werden.
Zu dieser Zeit können die Schalter 37, 40 und 57 auf die
folgende Weise geschaltet sein. Wenn die digitalen
Signale vom A/D-Wandler 33 unter einer vorgegebenen
Adresse entweder des ersten Speichers 38 oder des zwei
ten Speichers 39 mittels der Schalter 37 und 57 nachein
ander eingespeichert werden, nimmt die Speicherzugriffs
schaltung 43 über den Schalter 44 Zugriff zu einem Rah
menbereich von im verbleibenden ersten Speicher 38 oder
zweiten Speicher 39 gespeicherten Signalen, und die so
ausgewählten Signale werden über den Schalter 40 in den
D/A-Wandler 41 eingegeben. Wenn z. B. die Signale im
ersten Speicher 38 eingespeichert werden, gibt der Video
bildschirm 47 das Bild entsprechend dem einen Rahmenbe
reich von im Speicher 39 gespeicherten Signalen wieder,
während, wenn die Signale im zweiten Speicher 39 einge
speichert werden, der Videobildschirm 47 das Bild ent
sprechend dem einen Rahmenbereich von im ersten Speicher
38 gespeicherten Signalen wiedergibt. Durch Einhalten der
vorstehenden Verfahrensabläufe kann ein stabiles Bild
des Augenhintergrundes E f auf dem Videobildschirm 47
wiedergegeben werden, selbst wenn die Abtastgeschwindig
keit des Augenhintergrundes E f durch den Laserstrahl und
die Signalverarbeitungsgeschwindigkeit der Videosignal
erzeugungsschaltung 42 stark voneinander abweichen.
In gleicher Weise können die Schalter 48, 51, 55 und 58
wie folgt geschaltet werden. Wenn die digitalen Signale
vom A/D-Wandler 35 unter einer vorgegebenen Adresse
entweder des dritten Speichers 49 oder des vierten
Speichers 50 mittels der Schalter 48 und 58 nacheinander
eingespeichert werden, nimmt die Speicherzugriffsschal
tung 54 über den Schalter 55 Zugriff zu einem Rahmenbe
reich von im verbleibenden dritten Speicher 49 oder
vierten Speicher 50 gespeicherten Signalen, und die so
ausgewählten Signale werden über den Schalter 51 in den
D/A-Wandler 52 eingegeben. Wenn z. B. die Signale im
dritten Speicher 49 eingespeichert werden, gibt der
Videobildschirm 47 das Bild entsprechend dem einen Rah
menbereich von im vierten Speicher 50 gespeicherten
Signalen wieder, während, wenn die Signale im vierten
Speicher 50 eingespeichert werden, der Videobildschirm
47 das Bild entsprechend dem einen Rahmenbereich von
im dritten Speicher 49 gespeicherten Signalen wiedergibt.
Durch Einhalten der vorstehenden Verfahrensabläufe kann
ein stabiles Bild des Augenhintergrundes E f auf dem
Videobildschirm 47 wiedergegeben werden, selbst wenn
die Abtastgeschwindigkeit des Augenhintergrundes E f
durch den Laserstrahl und die Signalverarbeitungsgeschwin
digkeit der Videosignalerzeugungsschaltung 43 stark un
terschiedlich sind.
Das Belichtungssystem sendet somit den Laserstrahl des
Lasergenerators 1 zum Auge E, um den Augenhintergrund
E f mittels des X-Abtasters 8 und des Y-Abtasters 16 ab
zutasten. Bei dieser Abtastung wird der vom Augenhinter
grund E f reflektierte Laserstrahl dem Photovervielfältiger
19 durch das erste Lichtempfangssystem zugeführt und
Rahmen für Rahmen als digitales Signal im ersten Speicher
38 oder im zweiten Speicher 39 eingespeichert. Es erfolgt
abwechselnd ein Zugriff zu den im ersten Speicher 38
und den im zweiten Speicher 39 eingespeicherten Signalen,
die über den D/A-Wandler 41 und die Videosignalerzeugungs
schaltung 42 dem Videobandaufzeichnungsgerät 45 zugeführt
werden. Darüber hinaus wird der Ausgang der Videosignal
erzeugungsschaltung 42 über die Bildzusammensetzvorrich
tung 46 zum Videobildschirm 47 gegeben und kann auf
diesem beobachtet werden.
Wenn andererseits zu dieser Zeit die Aufnahme eines
Fluoreszenzbildes erfolgt, wird das fluoreszierende
Mittel in den Blutgefäßen des Augenhintergrundes E f
durch den Laserstrahl erregt und emittiert das Fluores
zenzlicht. Dieses wird vom Photovervielfälter 20 über
das zweite Lichtempfangssystem empfangen und Rahmen
für Rahmen als digitales Signal im dritten Speicher
49 oder im vierten Speicher 50 eingespeichert. Auf die
im dritten Speicher 49 und im vierten Speicher 50 ge
speicherten Signale erfolgt abwechselnd ein Zugriff und
die so ausgewählten Signale werden über den D/A-Wandler
52 und die Videosignalerzeugungsschaltung 53 zum Video
bandaufzeichnungsgerät 56 geführt. Darüber hinaus wird
der Ausgang der Videosignalerzeugungsschaltung 53 über
die Bildzusammensetzvorrichtung 46 dem Videobildschirm
47 zugeleitet und kann auf diesem beobachtet werden.
Der Ausgang der Videosignalerzeugungsschaltungen 42 und
53 wird durch die Bildzusammensetzvorrichtung 46 zu
sammengesetzt und dann in den Videobildschirm 47 einge
gegeben, so daß sie auf diesem in ihrer gegenseitigen
Überlagerung beobachtet werden können.
Auf diese Weise kann, da eine Bildaufnahme der Blut
gefäße des Augenhintergrundes mittels Fluoreszenz
und eine Bildaufnahme des Augenhintergrundes E f gleich
zeitig durchgeführt werden können, die Fokussierung
der Augenhintergrundkamera durch den gewöhnlichen Be
obachtungs/Bildaufnahmevorgang von dem Zeitpunkt vor
dem Erscheinen des Blutgefäß-Fluoreszenzbildes an bis
zum Ende dieses Vorganges bewirkt werden. Da das Bild
der Blutgefäße des Augenhintergrundes und das Bild
des Augenhintergrundes durch die Bildzusammensetzvorrich
tung 46 zusammengesetzt werden können und gleichzeitig
in einander überlagertem Zustand auf dem Videobild
schirm beobachtet werden können, kann weiterhin die
Lagebeziehung zwischen dem Bild der Blutgefäße des Au
genhintergrundes und dem Bild des Augenhintergrundes
richtig erhalten werden.
Fig. 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Augen
hintergrundkamera.
Hier ist ein optisches System dargestellt, das sowohl
für einen nichtpolarisierten als auch für einen linear
polarisierten Laserstrahl verwendet werden kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der polarisierte
Strahlenteiler 6 durch einen halbdurchlässigen Spiegel
59 ersetzt und ein Polarisator 60 sowie ein Viertel
wellenlängenplättchen 61 sind in dieser Reihenfolge
zwischen den Spiegel 59 und den dichroitischen Spiegel
7 eingefügt. Demgemäß wird der linear polarisierte
Laserstrahl durch das Viertelwellenlängenplättchen 61
in einen zirkular polarisierten Laserstrahl umgewandelt
und dann zum Auge E geleitet.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optischen
Systems, bei dem der vom Lasergenerator 1 erzeugte Laser
strahl linear polarisiert ist. Diese lineare Polarisie
rung des Laserstrahls ermöglicht es, daß der polarisier
te Strahlenteiler 6 einfach durch einen halbdurchläs
sigen Spiegel 62 ersetzt werden kann.
Da der Beobachtungs/Bildaufnahmevorgang der Blutgefäße
des Augenhintergrundes mittels Fluoreszenz und der
übliche Beobachtungs/Bildaufnahmevorgang des Augenhin
tergrundes gleichzeitig durchgeführt werden können,
kann, wie vorstehend beschrieben ist, wenn das Bild
der Blutgefäße des Augenhintergrundes mittels Fluores
zenz aufgenommen wird, gemäß der Erfindung die Fokussie
rung der Augenhintergrundkamera ohne weiteres durchge
führt werden, indem das in üblicher Weise erhaltene
Augenhintergrundbild beobachtet wird, bis die Fluores
zenz der Blutgefäße des Augenhintergrundes erscheint.
Daher kann eine richtige Beobachtung mittels Fluores
zenz durchgeführt werden.
Da der Beobachtungs/Bildaufnahmevorgang der Blutgefäße
des Augenhintergrundes mittels Fluoreszenz und das
übliche Verfahren hinsichtlich des Augenhintergrundes
gleichzeitig durchgeführt werden können, sind die durch
diese beiden Bildaufnahmevorgänge erhaltenen Bilder
nicht gegeneinander versetzt, so daß die Bilder er
forderlichenfalls außerdem im einander überlagerten
Zustand korrekt betrachtet werden können.
Claims (9)
1. Augenhintergrundkamera mit Laserstrahlabtastung,
gekennzeichnet durch
einen Lasergenerator (1) zur Erzeugung eines Laser strahles,
ein Belichtungssystem zur Belichtung des Augenhinter grundes (E f ), der durch Abtasten mit dem vom Laser generator (1) erzeugten Laserstrahl untersucht wird,
einen ersten und einen zweiten Lichtempfangsabschnitt zum Empfang des vom Laserstrahl am Augenhintergrund (E f ) reflektierten Lichtes,
ein erstes Lichtempfangssystem zur Leitung des vom Augenhintergrund reflektierten Lichtes des Laser strahls zum ersten Lichtempfangsabschnitt,
ein zweites Lichtempfangssystem zur Leitung eines durch den Laserstrahl am Augenhintergrund (E f ) er regten Fluoreszenzlichtes, und
eine elektronische Schaltungsanordnung zur Bildung eines Augenhintergrundbildes auf einem Bildschirm ent sprechend den Ausgangssignalen des ersten und des zweiten Lichtempfangsabschnitts.
einen Lasergenerator (1) zur Erzeugung eines Laser strahles,
ein Belichtungssystem zur Belichtung des Augenhinter grundes (E f ), der durch Abtasten mit dem vom Laser generator (1) erzeugten Laserstrahl untersucht wird,
einen ersten und einen zweiten Lichtempfangsabschnitt zum Empfang des vom Laserstrahl am Augenhintergrund (E f ) reflektierten Lichtes,
ein erstes Lichtempfangssystem zur Leitung des vom Augenhintergrund reflektierten Lichtes des Laser strahls zum ersten Lichtempfangsabschnitt,
ein zweites Lichtempfangssystem zur Leitung eines durch den Laserstrahl am Augenhintergrund (E f ) er regten Fluoreszenzlichtes, und
eine elektronische Schaltungsanordnung zur Bildung eines Augenhintergrundbildes auf einem Bildschirm ent sprechend den Ausgangssignalen des ersten und des zweiten Lichtempfangsabschnitts.
2. Augenhintergrundkamera nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß
ein erstes photoelektrisches Element (27) zur Erfas sung der Größe des Laserstrahles an den dem Belich tungssystem zugewandten Ende des Lasergenerators (1),
ein zweites photoelektrisches Element (28) zur Erfas sung der Größe des Laserstrahls auf der dem Auge (E) zugewandten Seite des Belichtungssystems, und eine Korrektursteuerschaltung (36) zum Vergleich des Ausgangsverhältnisses des ersten und des zweiten photoelektrischen Elements (27, 28) und zur Korrek tur der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Lichtempfangsabschnitts auf der Grundlage der Schwankungen des Ausgangsverhältnisses vorgesehen sind.
ein erstes photoelektrisches Element (27) zur Erfas sung der Größe des Laserstrahles an den dem Belich tungssystem zugewandten Ende des Lasergenerators (1),
ein zweites photoelektrisches Element (28) zur Erfas sung der Größe des Laserstrahls auf der dem Auge (E) zugewandten Seite des Belichtungssystems, und eine Korrektursteuerschaltung (36) zum Vergleich des Ausgangsverhältnisses des ersten und des zweiten photoelektrischen Elements (27, 28) und zur Korrek tur der Ausgangssignale des ersten und des zweiten Lichtempfangsabschnitts auf der Grundlage der Schwankungen des Ausgangsverhältnisses vorgesehen sind.
3. Augenhintergrundkamera nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die elektronische Schaltungsan
ordnung einen Speicher (38, 39) für übliche Augen
hintergrundbilder zur Einspeicherung eines Signal
rahmenbereichs für ein Videosignal gemäß dem Aus
gangssignal des ersten Lichtempfangsabschnitts, eine
erste Videosignalerzeugungsschaltung (42) zur Er
zeugung eines Videosignals gemäß einem Signal von
dem Speicher (38, 39) für übliche Augenhintergrund
bilder, einen Speicher (49, 50) für Augenhinter
grund-Fluoreszenzbilder zur Einspeicherung eines
Signalrahmenbereichs für ein Videosignal gemäß dem
Ausgangssignal des zweiten Lichtempfangsabschnitts,
und eine zweite Videosignalerzeugungsschaltung (53)
zur Erzeugung eines Videosignals gemäß einem Signal
von dem Speicher (49, 50) für Augenhintergrund-
Fluoreszenzbilder aufweist.
4. Augenhintergrundkamera nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Speicher für übliche Augen
hintergrundbilder einen ersten (38) und einen zweiten
(39) Speicher umfaßt, die für jeden Rahmen des Films
abwechselnd betrieben werden, und daß der Speicher
für Augenhintergrund-Fluoreszenzbilder einen ersten
(49) und einen zweiten (50) Speicher umfaßt, die
für jeden Rahmen des Films abwechselnd betrieben
werden.
5. Augenhintergrundkamera nach einem der Ansprüche
3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Video
signalausgang der ersten (42) und zweiten (53)
Videosignalerzeugungsschaltung mit einem Eingang
eines ersten (45) bzw. zweiten (56) Videobandauf
zeichnungsgerätes verbindbar ist, und daß der Video
signalausgang der ersten (42) und zweiten (53) Vi
deosignalerzeugungsschaltung sowie der Videosignal
ausgang des ersten (45) und zweiten (56) Videoband
aufzeichnungsgerätes mit einem Eingang eines Video
bildschirmgerätes (47) verbindbar sind.
6. Augenhintergrundkamera nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Videosignalausgang der ersten
(42) und zweiten (53) Videosignalerzeugungsschaltung
und der Videosignalausgang des ersten (45) und
zweiten (56) Videobandaufzeichnungsgerätes über eine
Bildzusammensetzvorrichtung (46) mit einem Eingang
des Videobildschirmgerätes (47) verbindbar sind.
7. Augenhintergrundkamera nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Belichtungssystem Elemente
(9, 10) zur Änderung des Durchmessers des Laserstrahls
aufweist.
8. Augenhintergrundkamera nach Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Änderung des Durchmessers
des Laserstrahls durch eine variable Linse (9, 10)
zur Änderung des Betrachtungswinkels bewirkbar ist.
9. Augenhintergrundkamera mit Laserstrahlabtastung,
gekennzeichnet durch
einen Lasergenerator (1) zur Erzeugung eines Laser strahls,
ein Belichtungssystem zur Belichtung des Augenhinter grundes (E f ), der durch Abtasten mit dem vom Laser generator (1) erzeugten Laserstrahl untersucht wird, einen Lichtempfangsabschnitt zum Empfang von durch den Augenhintergrund reflektiertem Licht,
ein Lichtempfangssystem zum Leiten des durch den Augenhintergrund reflektierten Lichts des Laser strahls zum Lichtempfangsabschnitt,
eine elektronische Schaltungsanordnung zur Bildung eines Augenhintergrundbildes auf einem Videobild schirm (47) gemäß einem Ausgangssignal des Licht empfangsabschnitts,
ein erstes photoelektrisches Element (27) zur Erfassung der Größe des Laserstrahls an dem dem Belichtungs system zugewandten Ende des Lasergenerators (1), ein zweites photoelektrisches Element (28) zur Er fassung der Größe des Laserstrahls auf der dem Auge (E) zugewandten Seite des Belichtungssystems, und eine Korrekturschaltung (36) zum Vergleich des Aus gangsverhältnisses des ersten (27) und zweiten (28) photoelektrischen Elements und zur Korrektur eines Ausgangssignals des Lichtempfangsabschnitts gemäß den Schwankungen des Ausgangsverhältnisses.
einen Lasergenerator (1) zur Erzeugung eines Laser strahls,
ein Belichtungssystem zur Belichtung des Augenhinter grundes (E f ), der durch Abtasten mit dem vom Laser generator (1) erzeugten Laserstrahl untersucht wird, einen Lichtempfangsabschnitt zum Empfang von durch den Augenhintergrund reflektiertem Licht,
ein Lichtempfangssystem zum Leiten des durch den Augenhintergrund reflektierten Lichts des Laser strahls zum Lichtempfangsabschnitt,
eine elektronische Schaltungsanordnung zur Bildung eines Augenhintergrundbildes auf einem Videobild schirm (47) gemäß einem Ausgangssignal des Licht empfangsabschnitts,
ein erstes photoelektrisches Element (27) zur Erfassung der Größe des Laserstrahls an dem dem Belichtungs system zugewandten Ende des Lasergenerators (1), ein zweites photoelektrisches Element (28) zur Er fassung der Größe des Laserstrahls auf der dem Auge (E) zugewandten Seite des Belichtungssystems, und eine Korrekturschaltung (36) zum Vergleich des Aus gangsverhältnisses des ersten (27) und zweiten (28) photoelektrischen Elements und zur Korrektur eines Ausgangssignals des Lichtempfangsabschnitts gemäß den Schwankungen des Ausgangsverhältnisses.
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