DE102008026576A1 - Optisches System für ophtalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras - Google Patents

Optisches System für ophtalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras Download PDF

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    • A61B3/12Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System für ophthalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras, mit dem Aufnahmen des Augenhintergrundes von sehr hoher Qualität realisiert werden können. Das erfindungsgemäße optische System besteht aus einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgehend von mindestens einer Beleuchtungsquelle (1) bis zum Auge (8) führt und über eine Abbildungsoptik verfügt und einem Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang, der ausgehend vom Auge (8) über die Abbildungsoptik bis zu einem Bildsensor (15) führt, wobei die Abbildungsoptik in Form von mindestens zwei reflektierenden, optischen Elementen (6, 7) ausgeführt ist und zur Trennung der Strahlengänge ein Lochspiegel (5) vorhanden ist. Dabei sind sowohl die optischen Elemente im Beleuchtungsstrahlengang als auch im Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang als reflektierende, optische Elemente (6, 7, 18, 19, 20) ausgeführt, wobei mindestens zwei aller vorhandenen reflektierenden, optischen Elemente über eine Freiformfläche verfügen. Obwohl das vorgeschlagene optische System insbesondere für die Anwendung in Funduskameras vorgesehen ist, kann es prinzipiell auch in anderen ophthalmologischen Geräten, bei denen eine möglichst artefakt- und reflexfreie Beobachtung und/oder Abbildung des Fundus oder anderer Teile des Auges gefordert oder zumindest erwünscht ist, eingesetzt werden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches System für ophthalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras. Mit einem derartigen optischen System zur Beleuchtung, Beobachtung und Aufnahme werden Weitfeldbilder des Augenhintergrundes von sehr hoher Qualität zur Verfügung gestellt, so dass nach der Untersuchung eine zuverlässigere Diagnose gestellt und die anschließende Therapie gezielt bestimmt werden kann.
  • Eine Funduskamera besteht grundsätzlich aus einem mehrstufigen, optisches System, wobei von einer Ophthalmoskoplinse ein Zwischenbild des Augenhintergrundes erzeugt wird, welches mit weiteren optischen Elementen auf einen Film, einen opto-elektronischen Sensor, einen Monitor oder auch in ein Zwischenbild für die visuelle Beobachtung mit einem Okular abgebildet wird. Eine weitere Stufe des optischen Systems stellt das Beleuchtungssystem dar. Hierbei stellt die Ophthalmoskoplinse sowohl ein Bestandteil des Beleuchtungssystems als auch des Abbildungssystems dar.
  • Sowohl bei der Beobachtung als auch bei der Auswertung Bilder des Fundus stellen die Reflexe, die das Beleuchtungslicht an der Hornhaut und an den Flächen des Ophthalmoskoplinse erzeugt, ein großes Problem dar, da das von der Netzhaut (Retina) reflektierte, die eigentliche interessierende Information tragende Licht, eine wesentlich geringere Intensität besitzt als das vor dem Eintritt in das Auge reflektierte Beleuchtungslicht. Durch Überlagerung der Lichtanteile lässt sich die Bildinformation nur schwer extrahieren.
  • Im Stand der Technik sind zahlreiche Lösungen bekannt, mit denen die Reflexe vermieden oder zumindest vermindert werden sollen.
  • Dabei stellt die Teilung der Pupille in unterschiedliche Strahlengänge (Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang) eine weit verbreitete Lösung dar. Durch eine Trennung der Strahlengänge wird eine Reduzierung der Anzahl optischer Elemente erreicht, dass möglichst wenige optische Grenzflächen vorhanden sind, die störende Reflexe erzeugen können.
  • Zur Vermeidung von Reflexen an der Hornhaut wird von der Ophthalmoskoplinse oft ein Beleuchtungsring in die Augenpupille abgebildet, dadurch verfehlen die an der Hornhaut reflektierten Beleuchtungsstrahlen die Apertur der Beobachtung. Nur der Strahlengang innerhalb des Beleuchtungsringes wird für die Beobachtung und die Bildaufzeichnung verwendet.
  • Eine Lösung zur Vermeidung von Reflexen an der Ophthalmoskoplinse stellen die sogenannten „Schwarzpunktplatten” dar, welche in definierter Art und Weise mit lichtabsorbierenden Schichten belegt sind. Hierzu ist in der DE 35 19 442 A1 ist ein optisches System beschrieben. Die durch Reflexion an der Ophthalmoskoplinse bzw. an der Hornhaut erzeugten Lichtanteile werden mittels der an geeigneter Stelle im Strahlengang angeordneter „Schwarzpunktplatten” ausgeblendet. Für diese Art der Reflexunterdruckung hat sich die Bezeichnung „Antireflexpunkt-Objektiv” eingebürgert. Ein Nachteil dieses Konzeptes ist die Nähe des Antireflexpunktes zur Leuchtfeldblende. Die Absorption der einzelnen Lichtanteile kann zu einer unregelmäßigen Ausleuchtung des Augenhintergrundes führen, die sich als ringförmige Schatten äußert, den Bildeindruck verschlechtern und damit die Auswertung durch den Arzt behindern.
  • In der DE 103 16 416 wird ein optisches System beschrieben, bei welchem statt einer Ophthalmoskoplinse ein mehrlinsiges Objektiv vorgesehen ist, dessen Linsen so gegeneinander verkippt sind, dass direkte Reflexe an den Grenzflachen nicht in die Apertur des Beobachtungsstrahlenganges gelangen. Dabei ist für jeweils ein Linsenpaar eine Verkippung in x- und y-Richtung vorhanden. Diese Lösung erfordert einen erheblichen Aufwand für die mechanischen Fassungen. Außerdem werden Farblängsfehler und Farbquerfehler erzeugt, die im folgenden Optiksystem sowohl im Beobachtungsteil als auch im Beleuchtungsteil aufwendig kompensiert werden müssen. Ein weiterer Nachteil ist die Nähe des zum Netzhautbild konjugierten Zwischenbildes zum Objektiv. Schon bei Augenfehlsichtigkeiten durchschnittlicher Höhe liegt das Zwischenbild somit innerhalb des Objektivs. Unsauberkeiten auf den optischen Grenzflachen und Materialunreinheiten werden somit auf dem Fundusbild abgebildet und behindern die Auswertung durch den Augenarzt.
  • Bei Anwendungen mit sehr kleinen Strahldurchmessern, wie z. B. bei Laseranwendungen, wirken sich auch die hohe Anzahl an optischen Grenzflächen und der lange Glasweg innerhalb des Objektivs nachteilig aus. Selbst kleine Verunreinigungen an den Grenzflächen und im Material der optischen Bauelemente summieren sich ungünstig und führen zu einer stark verringerten Intensität und erzeugen zusätzliches, störendes Streulicht.
  • Die in der US 4,730,910 beschriebene Lösung sieht ebenfalls die Verwendung verkippter Linsen vor und weist somit auch die eben genannten Nachteile auf.
  • Weiterhin sind Funduskameras bekannt, die statt einer Ophthalmoskoplinse Spiegelelemente verwenden. Diese Systeme haben einfache Spiegelgeometrien, mit denen nur ein kleines Beobachtungs- bzw. Beleuchtungsfeld mit einer ausreichenden optischen Qualität realisiert werden kann.
  • Andere Spiegelsysteme, wie beispielsweise das in der US 6,585,374 beschriebene System, verwenden bewegliche Elemente um das kleine Beobachtungs- bzw. Beleuchtungsfeld durch Scann-Prinzipien zu erweitern.
  • Hierzu sind jedoch aufwendige, mechanische Vorrichtungen zur präzisen Bewegung der betreffenden Elemente erforderlich. Zwangsläufig erhöht sich dadurch ebenfalls der Aufwand für die Bildverarbeitung.
  • In der noch nicht veröffentlichten DE 10 2006 061 933.1 wird ein optisches System für eine Funduskamera beschrieben, bei der statt der sonst üblichen Ophthalmoskopbaugruppe aus brechenden optischen Linsenelementen zwei Freiformspiegel verwendet werden. Da die für die Beleuchtung und die Beobachtung verwendeten Baugruppen noch auf brechenden optischen Linsenelementen basieren, werden nach wie vor Farbfehler erzeugt, die durch zusätzliche Maßnahmen zu korrigieren sind. Nachteilig bei dieser Lösung wirkt sich aus, dass zwar die Reflexe an einer refraktiven Ophthalmoskoplinse vermieden werden, aber die brechenden optischen Linsenelemente im Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang Reflexionen erzeugen können.
  • Nachteilig bei den nach dem Stand der Technik bekannten technischen Lösungen wirkt sich aus, dass refraktive, optische Elemente im Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahlengang einer Funduskamera durch ihre Materialdispersion unerwünschte Farbfehler erzeugen, die wiederum durch weitere optische Elemente kompensiert werden müssen.
  • Durch die zunehmende Anzahl refraktiver Elemente erhöht sich zwangsläufig auch die Wahrscheinlichkeit unerwünschter Reflexen und Streulicht innerhalb der gesamten Funduskamera. Dadurch kommt es zu einer Kontrastminderung oder sogar zu unerwünschten Artefakten auf dem sehr intensitätsarmen Fundusbild.
  • Speziell die aus der Beleuchtung der Funduskamera resultierenden Farbfehler beeinträchtigen den Freiraum zur Fundusbeobachtung der frei von jeglichen Reflexen ist. Da das Beleuchtungslicht in der Pupille des Patientenauges spektral in unterschiedlichen Tiefen abgebildet wird, wird es speziell bei langen Patientenaugen schwierig, überhaupt eine reflexfreie Einstellung zur Fundusbeobachtung zu finden.
  • Da der Freiraum der Reflexfreiheit beim Eindringen des Lichtes in das Patientenauge durch zusätzliche, optische Elemente noch mehr reduziert wird, sind beim Umschalten in verschiedene Aufnahmemodi, Sondermaßnahmen erforderlich. So sind beispielsweise für die Aufnahme des Fundus bei infraroter Beleuchtung oder entsprechender angeregter Fluoreszenz Verschiebungen von Linsen oder ganzen Linsengruppen erforderlich, um einen Freiraum der Reflexfreiheit zu schaffen. Dies ist mit einem erheblichen mechanischen Aufwand verbunden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein optisches System für ophthalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras zu entwickeln, mit welchem durch Anwendung weniger, vor allem reflektierender optischer Elemente zur Abbildung eine von störenden Reflexen freie und weitestgehend von Farbfehlern freie Abbildung des Fundus bei einem großen Beobachtungsfeld und einem großem Arbeitsabstand erreicht wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einem nach den Merkmalen des Oberbegriffs des ersten Patentanspruches gestalteten optischen System mit den im kennzeichneten Teil dieses Anspruches gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten des erfindungsgemäßen optischen Systems offenbart.
  • Das erfindungsgemäße optische System für ophthalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras bestehet aus einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgehend von mindestens einer Beleuchtungsquelle bis zum Auge führt und über eine Abbildungsoptik verfügt und einem Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang, der ausgehend vom Auge über die Abbildungsoptik bis zu einem Bildsensor führt, wobei die Abbildungsoptik in Form von mindestens zwei reflektierenden, optischen Elementen ausgeführt ist und zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang ein Lochspiegel vorhanden ist, der in Nähe der Aperturblende des Beobachtungs- und Abbildungsstrahlenganges angeordnet ist. Dabei sind sowohl die optischen Elemente im Beleuchtungsstrahlengang als auch im Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang als reflektierende, optische Elemente ausgeführt, wobei mindestens zwei aller vorhandenen reflektierenden, optischen Elementen über eine Freiformfläche verfügen.
  • Durch die Ausführung des gesamten optischen Systems mit reflektierenden, optischen Elementen kann eine völlig artefakt- und reflexfreie Beobachtung und/oder Abbildung des Fundus erreicht werden, wobei durch die Ausführung mehrerer Spiegel als Freiformfläche die Abbildungstreue über ein Beleuchtungs- bzw. Beobachtungsfeld deutlich größer als 30° ermöglicht wird.
  • Obwohl das vorgeschlagene optische System insbesondere für die Anwendung in Funduskameras vorgesehen ist, kann es prinzipiell auch in anderen ophthalmologischen Geräten, bei denen eine möglichst artefakt- und reflexfreie Beobachtung und/oder Abbildung des Fundus oder anderer Teile des Auges gefordert oder zumindest erwünscht ist, eingesetzt werden.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen die Figuren den schematischen Aufbau und den Strahlverlauf in dem erfindungsgemäßen, optischen System für eine Funduskamera und zwar in
  • 1: mit einer frühen Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang und in
  • 2: mit später Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang.
  • Das erfindungsgemäße optische System für ophthalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras besteht aus einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgehend von mindestens einer Beleuchtungsquelle bis zum Auge führt und über eine Abbildungsoptik verfügt und einem Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang, der ausgehend vom Auges über die Abbildungsoptik bis zu einem Bildsensor führt, wobei die Abbildungsoptik in Form von mindestens zwei reflektierenden, optischen Elementen ausgeführt ist, wobei zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang ein Lochspiegel vorhanden ist, der in Nähe der Aperturblende des Beobach tungs- und Abbildungsstrahlenganges angeordnet ist. Dabei sind sowohl die optischen Elemente im Beleuchtungsstrahlengang als auch im Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang als reflektierende, optische Elemente ausgeführt, wobei mindestens zwei aller vorhandenen reflektierenden, optischen Elementen über eine Freiformfläche verfügen.
  • Als reflektierende, optische Elemente sind hierbei Elemente zu verstehen, deren Vorderfläche über eine, für das gesamte Anwendungsspektrum hoch reflektierende Oberfläche verfügt. Bei einer verspiegelten Rückseite würde die transmittive Vorderseite wiederum zur Erzeugung von Reflexen führen. Die Beleuchtungsquelle ist für eine Funduskamera vorzugsweise als Ringlichtquelle ausgeführt.
  • Statt des Lochspiegels sind auch andere optische Elemente, wie beispielsweise schaltbare Spiegel in Form von DMD's (digital micromirror device) oder ein Mikrospiegel, der die Beleuchtung nicht beeinflusst. Eine weitere Variante stellt hierbei die Verwendung eines wirksamen Spiegels für die Auskopplung des Beobachtungsstrahlenganges dar.
  • In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lochspiegel zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang aus Richtung des Auges hinter der in Form von zwei reflektierenden, optischen Elementen ausgeführten Abbildungsoptik angeordnet.
  • Vorzugsweise verfügen sowohl der Beleuchtungsstrahlengang als auch der Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang einschließlich der in Form von zwei reflektierenden, optischen Elementen ausgeführten Abbildungsoptik über nur fünf reflektierende, optische Elemente.
  • Hierzu zeigt 1 den schematischen Aufbau und den Strahlverlauf in dem erfindungsgemäßen, optischen System für eine Funduskamera mit einer frühen Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges – und Beobachtungsstrahlengang.
  • Ausgehend von der Beleuchtungsquelle 1 verläuft der Beleuchtungsstrahl 2 im Beleuchtungsstrahlengang über die reflektierenden, optischen Elemente 3 und 4, den in Nähe der Aperturblende des Beobachtungs- und Abbildungsstrahlenganges angeordneten Lochspiegel 5 und die reflektierenden, optischen Elemente 6 und 7, die beide die sogenannte Abbildungsoptik bilden, zum Auge 8 und wird in die Augenpupille 9 fokussiert. Das Bild des Fundus 10 des Auges 8 wird als Abbildungsstrahl 11 über den Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang über die reflektierenden, optischen Elemente 7, 6, 12, 13 und 14 auf den Bildsensor 15 abgebildet.
  • Bei dieser Ausgestaltungsvariante mit einer frühen Trennung der Strahlengänge verfügen mindestens drei der vorhandenen reflektierenden, optischen Elemente über eine Freiformfläche. Dies können beispielsweise die reflektierenden, optischen Elemente 7 im gemeinsamen Strahlengang, sowie die reflektierenden, optischen Elemente 4 und 12 im Beleuchtungs- bzw. Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang sein. Selbstverständlich können mehr als drei reflektierende, optische Elemente über Freiformflächen verfügen.
  • Mit dem Bezugszeichen 16 wird die Feldblende des Gesamtsystems bezeichnet. Diese Feldblende bestimmt die Größe des auf dem Augenhintergrund ausgeleuchteten Feldwinkels und somit die Größe des beobachtbaren/dokumentierbaren Feldwinkels des Augenhintergrundes.
  • Die als Ringlichtquelle ausgeführte Beleuchtungsquelle 1 wird hierbei durch die frei zugängliche Feldblende 16 im Winkel begrenzt, die somit auch die Feldwinkel im Auge definiert. Für die Beleuchtungsquelle 1 sind sehr variable Anordnungen, die beispielsweise auf Lichtleitfasern, LED's, OLED's oder anderen opto-elektronischen Bauelementen, aber auch auf Kombinationen beliebiger Lichtquellen mit Strahlformungselementen denkbar.
  • Mit der beschriebenen, ausschließlich auf reflektierenden, optischen Elementen basierende Funduskamera ist es möglich, ein Bild der Retina völlig artefakt- und farbfehlerfrei beginnend bei der Lichtquelle bis auf den Bildsensor abzubilden.
  • In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung ist der Lochspiegel zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang aus Richtung des Auges vor dem letzten reflektierenden, optischen Element des bis dahin gemeinsamen Strahlenganges angeordnet.
  • Vorzugsweise verfügen auch hier sowohl der Beleuchtungsstrahlengang als auch der Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang einschließlich der in Form von zwei reflektierenden, optischen Elementen ausgeführten Abbildungsoptik über nur fünf reflektierende, optische Elemente. Allerdings werden bei dieser Ausführungsform vier der reflektierenden, optischen Elemente sowohl für den Beleuchtungsstrahlengang als auch für den der Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang verwendet.
  • Hierzu zeigt 2 den schematischen den schematischen Aufbau und den Strahlverlauf in dem erfindungsgemäßen, optischen System für eine Funduskamera mit später Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang.
  • Ausgehend von der Beleuchtungsquelle 17 verläuft der Beleuchtungsstrahl 2 im Beleuchtungsstrahlengang über einen Lochspiegel 5, die reflektierenden, optischen Elemente 18 und 19 und die reflektierenden, optischen Elemente 6 und 7, die beide die sogenannte Abbildungsoptik bilden, zum Auge 8 und wird in die Augenpupille 9 fokussiert. Das Bild des Fundus 10 des Auges 8 wird als Abbildungsstrahl 11 über den Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang über die reflektierenden, optischen Elemente 7, 6, 19, 18 und 20 auf den Bildsensor 15 abgebildet. Auch hier wird mit dem Bezugszeichen 16 die Feldblende des Gesamtsystems bezeichnet.
  • Bei dieser Ausgestaltungsvariante mit später Trennung der Strahlengänge verfügen mindesten zwei der vorhandenen reflektierenden, optischen Elemente über eine Freiformfläche. Dies können beispielsweise die reflektierenden, optischen Elemente 7 und 19 im gemeinsamen Strahlengang sein. Selbstverständlich können auch hier mehr als zwei reflektierende, optische Elemente über Freiformflächen verfügen.
  • Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung wirkt sich aus, dass der Lochspiegel 5 zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang entfallen kann, wenn die Beleuchtungsquelle 16 als Ringlichtquelle ausgeführt ist. Für diese als Ringlichtquelle ausgeführte Beleuchtungsquelle können Lichtmischstabs- und/oder Lichtleitfaser-Anordnungen, aber auch ringförmig angeordnete LED's, OLEDs, ... zum Einsatz kommen. Auch mit der zuletzt beschriebenen Funduskamera ist es möglich, ein Bild der Retina völlig artefakt- und farbfehlerfrei beginnend bei der Lichtquelle bis auf den Bildsensor abzubilden.
  • Bei dieser vorteilhaften Ausgestaltung konnte die Feldblende 16 so weit in Richtung des Bildsensors bzw. der Beleuchtungslichtquelle geschoben werden, dass nach der Teilung der Strahlengänge nur noch ein reflektierendes, optisches Elemente im Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang erforderlich ist und alle anderen reflektierenden, optischen Elemente sowohl für die Beleuchtung als auch die Beobachtung und Abbildung verwendet werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann das Licht zusätzlicher Beleuchtungsquellen für die Diagnose- und/oder Therapiestrahlen in den gemeinsamen Strahlengang eingeblendet werden, wobei die Farbfehlerfreiheit dadurch nicht beeinflusst wird. Zusätzliche Beleuchtungsquellen können hier beispielsweise Ziel- und Therapielaserstrahlen für die Retina-Koagulation oder Mikroperimetrie sein.
  • Bei dem erfindungsgemäßen optischen System für Funduskameras lassen sich weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ableiten. So kann mindestens ein reflektierendes, optisches Element zur Kompensation der chromatischen Aberrationen eines Standardauges über eine Beschichtung der reflektierenden Fläche verfügen. Es ist auch möglich, durch ein zusätzliches Element zur Korrektur des Farbfehlers des menschlichen Auges in Form eines refraktiven Elementes im gemeinsamen Strahlengang anzuordnen, um eine vollkommen farbfehlerfreie Abbildung und Beobachtung des menschlichen Fundus zu erreichen. Durch die Verwendung eines adaptiven Elementes statt eines der reflektierenden, optischen Elemente im gemeinsamen Strahlengang lässt sich der der Abbildungsfehler des gesamten Systems kompensieren. Die Fehlsichtigkeiten des Auges lässt sich durch Verschieben des Bildsensors bzw. ein oder mehrerer reflektierender, optischer Elemente ausgleichen.
  • Damit eine Funduskamera für großen Winkel von > 30° geeignet ist, muss die Anordnung über eine Feldblende für die Beleuchtung vertilgen, die z. B. durch Verschieben eine stets scharte Abbildung des Beleuchtungslichtes auf die Retina ermöglicht und zwar unabhängig von der Fehlsichtigkeit des Patientenauges.
  • Demzufolge muss es ein erstes zugängliches Zwischenbild für die Netzhautabbildung der Beleuchtung geben, an dem der Feldwinkel für das in das Patientenauge eintretende Licht begrenzt wird, um einen optimalen Freiraum ohne Reflexe für den Lichteintritt in das Patientenauge zu erzielen. Dadurch, dass das gesamte Abbildungssystem völlig farbfehlerfrei ist, kann ein wesentlich längerer Freiraum auch für extrem lange Patientenaugen erreicht werden.
  • Ein weiterer Vorteil der späten Trennung ist die Nutzung der aufwändigeren Freiformflachenspiegel für beide Abbildungsarten gemeinsam bis kurz vor den Bildsensor bzw. die Beleuchtungsquelle. Dadurch kann eine ausreichende Korrektion mit nur wenigen optischen Elementen erreicht werden.
  • Durch die Anordnung der reflektierenden, optischen Elemente ist es wie in Funduskameras mit brechenden Elementen möglich, an den entsprechenden Stellen abschattende Elemente so einzufügen, dass der in das Patientenauge gelangende Lichtkegel des Beleuchtungslichtes geformt werden kann.
  • Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird ein optisches System für ophthalmologische Geräte, insbesondere für Funduskameras zur Verfügung gestellt mit welchem durch Anwendung weniger, vor allem reflektierender optischer Elemente zur Abbildung, eine von störenden Reflexen freie und weitestgehend von Farbfehlern freie Abbildung des Fundus bei einem großen Beobachtungsfeld und einem großem Arbeitsabstand erreicht wird.
  • Mit nur fünf reflektierenden, optischen Elementen lässt sich eine herkömmliche Funduskamera mit einem Bildwinkel auf dem Fundus von > 30° aufbauen und zwar ohne die Verwendung von Scanmechanismen. Gleichzeitig gibt es durch die reflektierenden, optischen Elemente keine Farbfehler, was den Freiraum zur reflexfreien Einstellung der Funduskamera, insbesondere bei langen Patientenaugen erhöht.
  • Eine späte Trennung der Strahlengänge für Beleuchtung und Beobachtung und Abbildung bietet den Vorteil für eine bequeme Einkopplung zusätzlicher Diagnose- und/oder Therapiestrahlen bzw. auch Zielstrahlen für derartige Anwendungen.
  • Dadurch, dass die Strahlengänge für die Beleuchtung sowie die Beobachtung und Abbildung bis kurz vor den Bildsensor bzw. die Beleuchtungsquelle über eine gemeinsame Optik abgebildet werden, konnte die Anzahl der optisch abbildenden Elemente weiter reduziert werden. Insbesondere die aufwendig herzustellenden reflektierenden, optischen Elemente mit Freiformflächen werden hierbei doppelt verwendet.
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt eine neue Funduskamera, die ausschließlich reflektierende, optisch wirksame Elemente verwendet, wobei mindestens zwei dieser Elemente über jeweils eine reflektierende Freiformfläche verfügen. Diese Funduskamera ist für die üblichen großen Feldwinkel von über 50 Grad am Patientenauge völlig farbfehlerfrei und artefaktfrei, weil keine Reflexe mehr entstehen können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 3519442 A1 [0007]
    • - DE 10316416 [0008]
    • - US 4730910 [0010]
    • - US 6585374 [0012]
    • - DE 102006061933 [0014]

Claims (14)

  1. Optisches System für ophthalmologische Geräte, insbesondere Funduskameras bestehend aus einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgehend von mindestens einer Beleuchtungsquelle bis zum Auges (8) führt und über eine Abbildungsoptik verfügt und einem Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang, der ausgehend vom Auges (8) über die Abbildungsoptik bis zu einem Bildsensor (15) führt, wobei die Abbildungsoptik in Form von mindestens zwei reflektierenden, optischen Elementen (6, 7) ausgeführt ist und zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang ein Lochspiegel (5) vorhanden ist, der in Nähe der Aperturblende des Beobachtungs- und Abbildungsstrahlenganges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die optischen Elemente im Beleuchtungsstrahlengang als auch im Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang als reflektierende, optische Elemente (3, 4, 6, 7, 12, 13, 14, 18, 19, 20) ausgeführt sind, wobei mindestens zwei aller vorhandenen reflektierenden, optischen Elementen über eine Freiformfläche verfügen.
  2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochspiegel (5) zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang aus Richtung des Auges (8) hinter der in Form von mindestens zwei reflektierenden, optischen Elementen (6, 7) ausgeführten Abbildungsoptik angeordnet ist.
  3. Optisches System nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Beleuchtungsstrahlengang als auch der Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang einschließlich der in Form von zwei reflektierenden, optischen Elementen (6, 7) ausgeführten Abbildungsoptik über vorzugsweise fünf reflektierende, optische Elemente (3, 4, 6, 7, 12, 13, 14) verfügen.
  4. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochspiegel (5) zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang in dessen Feldblende (16), aus Richtung des Auges (8) vor dem letzten reflektierenden, optischen Element (20) des bis dahin gemeinsamen Strahlenganges angeordnet ist.
  5. Optisches System nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Beleuchtungsstrahlengang als auch der Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang einschließlich der in Form von zwei reflektierenden, optischen Elementen (6, 7) ausgeführten Abbildungsoptik über vorzugsweise fünf reflektierende, optische Elemente (6, 7, 18, 19, 20) verfügen, wobei davon vier reflektierende, optische Elemente (6, 7, 18, 19) sowohl für den Beleuchtungsstrahlengang als auch für den der Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang Verwendung finden.
  6. Optisches System nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Lochspiegel (5) zur Trennung des Beleuchtungsstrahlenganges vom Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang entfallen kann, wenn die als Ringlichtquelle ausgeführte Beleuchtungsquelle (1) in der Feldblende (16) des Beobachtungs- und Abbildungsstrahlenganges angeordnet ist.
  7. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass statt des Lochspiegels (5) zur Auskopplung des Beobachtungs- und Abbildungsstrahlenganges ein kleiner abbildender Spiegel zur Einkopplung des Beleuchtungsstrahlenganges Verwendung findet.
  8. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die als Ringlichtquelle ausgeführte Beleuchtungsquelle (1) Lichtmischstabs- und/oder Lichtleitfaser-Anordnungen zum Einsatz kommen.
  9. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Beleuchtungsquellen für die Diagnose- und/oder Therapiestrahlen vorhanden sind, deren Licht in den gemeinsamen Strahlengang eingeblendet werden kann.
  10. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die über eine Freiformfläche verfügenden reflektierenden, optischen Elemente (6, 7, 18, 19) sowohl für die Beleuchtung als auch die Beobachtung und Abbildung Verwendung finden.
  11. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein reflektierendes, optisches Element (3, 4, 6, 7, 12, 13, 14, 18, 19, 20) zur Kompensation der chromatischen Aberrationen eines Standardauges über eine Beschichtung der reflektierenden Fläche verfügt.
  12. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elementes zur Korrektur des Farbfehlers des menschlichen Auges vorhanden ist, um eine vollkommen farbfehlerfreie Abbildung und Beobachtung des menschlichen Fundus (10) zu erreichen.
  13. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Kompensation der Abbildungsfehler des gesamten Systems ein adaptives Element statt eines reflektierenden, optischen Elemente (6, 7, 18, 19) im gemeinsamen Strahlengang angeordnet ist.
  14. Optisches System nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (15) bzw. ein oder mehrere reflektierende, optische Elemente (3, 4, 6, 7, 12, 13, 14, 18, 19, 20) zum Ausgleich der Fehlsichtigkeiten des Auges (8) verschiebbar angeordnet sind.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008629A1 (de) 2010-02-17 2011-08-18 Carl Zeiss Meditec AG, 07745 Reflexionsfreie Abbildungsoptik für optische Geräte, insbesondere in der Ophthalmologie
DE102012022967A1 (de) * 2012-11-21 2014-05-22 Carl Zeiss Meditec Ag Reflexfreies, optisches System für eine Funduskamera
CN113534468A (zh) * 2013-09-27 2021-10-22 图茨技术股份有限公司 能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片以及具有这种镜片的显示装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102641115A (zh) * 2012-05-03 2012-08-22 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种大视场折反式眼底相机光学系统
JP2015033423A (ja) * 2013-08-08 2015-02-19 キヤノン株式会社 眼科装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3519442A1 (de) 1984-05-30 1985-12-05 Tokyo Kogaku Kikai K.K., Tokio/Tokyo Optisches system fuer eine netzhautkamera
US4730910A (en) 1985-09-18 1988-03-15 Humphrey Instruments, Inc. Wide angle lens system having flare rejection properties
WO1998027863A1 (en) * 1996-12-23 1998-07-02 University Of Rochester Apparatus for improving vision and resolution of retinal images
WO2003020121A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-13 University Of Rochester Adaptive optics in a scanning lase ophtalmoscope
US6585374B2 (en) 2000-03-22 2003-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Ophthalmologic apparatus
US6736507B2 (en) * 2001-01-22 2004-05-18 Alexis Kudryashov High resolution, multispectral, wide field of view retinal imager
DE10316416A1 (de) 2003-04-10 2004-10-21 Carl Zeiss Jena Gmbh Optisches System für eine Funduskamera
US20060215111A1 (en) * 2003-03-31 2006-09-28 Toshifumi Mihashi Refraction measuring instrument
DE102005017207A1 (de) * 2005-04-14 2006-10-19 Carl Zeiss Jena Gmbh Projektionseinheit für ein Head-Up-Display
DE102006061933A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 Carl Zeiss Meditec Ag Optisches System für eine Funduskamera

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE524378C (de) * 1929-08-20 1931-05-13 Walther Thorner Dr Reflexloser Augenspiegel
US5177511A (en) * 1986-11-08 1993-01-05 G. Rodenstock Instruments Gmbh Apparatus for producing images of an object and in particular for observing the rear portions of the eye
JP2007029726A (ja) * 2005-07-22 2007-02-08 Carl Zeiss Meditec Ag リング・ライト眼底カメラ
US7275826B2 (en) * 2005-08-03 2007-10-02 Carestream Health, Inc. Fundus camera having curved mirror objective

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3519442A1 (de) 1984-05-30 1985-12-05 Tokyo Kogaku Kikai K.K., Tokio/Tokyo Optisches system fuer eine netzhautkamera
US4730910A (en) 1985-09-18 1988-03-15 Humphrey Instruments, Inc. Wide angle lens system having flare rejection properties
WO1998027863A1 (en) * 1996-12-23 1998-07-02 University Of Rochester Apparatus for improving vision and resolution of retinal images
US6585374B2 (en) 2000-03-22 2003-07-01 Canon Kabushiki Kaisha Ophthalmologic apparatus
US6736507B2 (en) * 2001-01-22 2004-05-18 Alexis Kudryashov High resolution, multispectral, wide field of view retinal imager
WO2003020121A1 (en) * 2001-08-30 2003-03-13 University Of Rochester Adaptive optics in a scanning lase ophtalmoscope
US20060215111A1 (en) * 2003-03-31 2006-09-28 Toshifumi Mihashi Refraction measuring instrument
DE10316416A1 (de) 2003-04-10 2004-10-21 Carl Zeiss Jena Gmbh Optisches System für eine Funduskamera
DE102005017207A1 (de) * 2005-04-14 2006-10-19 Carl Zeiss Jena Gmbh Projektionseinheit für ein Head-Up-Display
DE102006061933A1 (de) 2006-12-21 2008-06-26 Carl Zeiss Meditec Ag Optisches System für eine Funduskamera

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010008629A1 (de) 2010-02-17 2011-08-18 Carl Zeiss Meditec AG, 07745 Reflexionsfreie Abbildungsoptik für optische Geräte, insbesondere in der Ophthalmologie
US8500276B2 (en) 2010-02-17 2013-08-06 Carl Zeiss Meditec Ag Non-reflective imaging optics for optical devices, particularly in opthalmology
DE102010008629B4 (de) * 2010-02-17 2020-09-03 Carl Zeiss Meditec Ag Reflexionsfreie Abbildungsoptik für optische Geräte, insbesondere in der Ophthalmologie
DE102012022967A1 (de) * 2012-11-21 2014-05-22 Carl Zeiss Meditec Ag Reflexfreies, optisches System für eine Funduskamera
CN113534468A (zh) * 2013-09-27 2021-10-22 图茨技术股份有限公司 能够佩戴到使用者头上且产生图像的显示装置的镜片以及具有这种镜片的显示装置

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