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Die vorliegende Erfindung betrifft ein auf Reflexion basierendes, optisches Beleuchtungssystem für Funduskameras. Mit einem derartigen optischen Beleuchtungssystem können die Abbildungsfehler der Pupillenabbildung minimiert und eine möglichst homogene Ausleuchtung der Netzhaut erreicht werden.
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Eine Funduskamera besteht grundsätzlich aus einem mehrstufigen, optischen System, wobei von einer augennahen 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. Dabei ist die Ophthalmoskoplinse Bestandteil des Beleuchtungs- und auch des Abbildungssystems. Die Ophthalmoskoplinse erzeugt zum Einen ein vergrößertes Zwischenbild der Netzhaut; zum Anderen entsteht hinter ihr ein konstruktiv zugängliches Abbild der Augenpupille. An dieser Stelle wird ein ellipsenförmiger Lochspiegel angebracht. Während die Öffnung des Lochspiegels die Aperturblende für den Abbildungsstrahlengang bildet, dient der darum angeordnete, verspiegelte Ringbereich der Einkopplung des Beleuchtungslichts.
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Sowohl bei der Beobachtung als auch bei der Auswertung der Bilder des Fundus stellen die Reflexe, die das Beleuchtungslicht an der Hornhaut und an den Flächen der Ophthalmoskoplinse erzeugt, ein großes Problem dar, da das von der Netzhaut (Retina) reflektierte, die eigentlich 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.
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Im Stand der Technik sind zahlreiche Lösungen bekannt, mit denen die Reflexe vermieden oder zumindest vermindert werden sollen.
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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, so dass möglichst wenige optische Grenzflächen vorhanden sind, die störende Reflexe erzeugen können.
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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.
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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 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.
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In der
DE 103 16 416 A1 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 Grenzflächen und Materialunreinheiten werden somit auf dem Fundusbild abgebildet und behindern die Auswertung durch den Augenarzt.
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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.
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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.
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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.
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Andere Spiegelsysteme, wie beispielsweise das in der
US 6,585,374 A beschriebene System, verwenden bewegliche Elemente um das kleine Beobachtungs- bzw. Beleuchtungsfeld durch Scan-Prinzipien zu erweitern.
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Hierzu sind jedoch aufwendige, mechanische Vorrichtungen zur präzisen Bewegung der betreffenden Elemente erforderlich. Zwangsläufig erhöht sich dadurch ebenfalls der Aufwand für die Bildverarbeitung.
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In der
DE 10 2006 061 933 A1 wird ein optisches System für eine Funduskamera beschrieben, bei der statt der sonst üblichen Ophthalmoskop-Baugruppe aus brechenden optischen Linsenelementen zwei Freiformspiegel verwendet werden. Solche Freiformspiegel sind beliebig geformte, unsymmetrische Flächen, deren Herstellung aufwändig ist. Die vorliegende Erfindung bietet hier technologische Vorteile, da die gezeigten Optikteile rotationssymmetrisch sind. In der symmetrischen Ausführungsform sind die beiden Teilelemente zusätzlich baugleich, was die Herstellungskosten aufgrund der Verwendung eines Wiederholteils senkt.
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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.
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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.
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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.
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Durch die Verwendung von reflektiven optischen Elementen als Ersatz für die Ophthalmoskoplinse lassen sich Rückreflexe nahezu vollständig vermeiden, es tritt jedoch ein weiteres Problem auf. Um zu verhindern, dass das von den Spiegeln eingesammelte Licht direkt in Richtung Auge bzw. Patient zurückgeworfen wird und damit nicht für ein nachfolgendes Kamerasystem zur Verfügung steht, müssen die Einzelspiegel im Gesamtsystem aus geometrischen Gründen dezentriert verwendet werden.
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Während die dadurch entstehenden Abbildungsfehler für die Netzhautabbildung durch ein nachfolgendes optisches System korrigiert werden können, gilt dies für die Abbildungsfehler der Pupillenabbildung, d. h. für die Abbildung der Augenpupille auf den Lochspiegel, jedoch nicht.
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Abbildungsfehler der Pupillenabbildung führen aufgrund des gestörten Abbildes des Lochspiegels in die Augenpupille dazu, dass Rückreflexe von nominell unbeleuchteten Zonen der Hornhaut entstehen. Außerdem ist die Ausleuchtung der Netzhaut inhomogen, wodurch es zu einem linearen Abfall der Intensität über dem Bildfeld kommt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches System für Funduskameras zu entwickeln, mit welchem von störenden Reflexen freie Abbildungen des Fundus realisierbar sind, um eine zuverlässige Diagnose stellen und die anschließende Therapie gezielt bestimmen zu können. Das optische System soll kompakt sein, d. h. durch die Verwendung weniger optischer Elemente realisiert werden und dabei die Pupille des zu untersuchenden Auges möglichst homogen ausleuchten.
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Diese Aufgabe wird mit dem auf Reflexion basierenden, optischen Beleuchtungssystem für Funduskameras dadurch gelöst, dass die Abbildungsoptik aus zwei reflexiven optischen Elementen besteht, die jeweils eine gekrümmte Fläche aufweisen und so angeordnet sind, dass sich im Brennpunkt des einen reflexiven optischen Elementes die Pupille des zu untersuchenden Auges und im Brennpunkt des anderen reflexiven optischen Elementes der Lochspiegel befinden. Das auf Reflexion basierende, optische Beleuchtungssystem für Funduskameras besteht ferner aus einem Beleuchtungsstrahlengang, der, ausgehend von mindestens einer Beleuchtungsquelle, bis zum Auge führt und über der, für den Beleuchtungsstrahlengang und einen Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang gleichermaßen verwendeten Abbildungsoptik aus reflexiven, optischen Elementen. Hierbei wird zur Trennung der beiden Strahlengänge ein Lochspiegel verwendet. Die Abbildungsoptik entspricht hierbei der augennächsten Ophthalmoskopoptik.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Obwohl die vorliegende Erfindung ein auf Reflexion basierendes, optisches Beleuchtungssystem speziell für Funduskameras betrifft, kann die vorgeschlagene Lösung prinzipiell auch für andere ophthalmologische Geräte genutzt werden, bei denen die durch das Beleuchtungslicht an der Hornhaut oder anderen Teilen des Auges bzw. an Flächen des optischen Systems erzeugten Reflexe zu Problemen bei der Beobachtung oder Bildaufnahme führen können.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen als Prinzipdarstellungen folgende, unterschiedliche Varianten des erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems:
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1: ein aus zwei identischen, symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit parabolischer Krümmung, bestehendes Beleuchtungssystem,
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2: ein aus zwei identischen, nicht symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit parabolischer Krümmung, bestehendes Beleuchtungssystem,
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3: ein aus zwei nicht identischen, nicht symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit parabolischer Krümmung, bestehendes Beleuchtungssystem und
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4: ein aus zwei identischen, symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit elliptischer Krümmung, bestehendes Beleuchtungssystem.
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Das erfindungsgemäße, auf Reflexion basierende, optische Beleuchtungssystem für Funduskameras besteht aus einem Beleuchtungsstrahlengang, der ausgehend von mindestens einer Beleuchtungsquelle bis zum Auge führt und über eine, für den Beleuchtungsstrahlengang und einen Beobachtungs- und Abbildungsstrahlengang gleichermaßen verwendete Abbildungsoptik aus reflexiven, optischen Elementen verfügt, wobei zur Trennung der beiden Strahlengänge ein Lochspiegel vorhanden ist.
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Die Abbildungsoptik besteht hierbei aus zwei reflexiven optischen Elementen, die jeweils eine gekrümmte Fläche aufweisen und so angeordnet sind, dass sich im Brennpunkt des einen reflexiven optischen Elementes die Pupille des zu untersuchenden Auges und im Brennpunkt des anderen reflexiven optischen Elementes der Lochspiegel befinden.
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In einer ersten Ausgestaltungsvariante weisen die zwei reflexiven optischen Elemente jeweils eine gekrümmte Fläche in Form einer Parabel auf. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Abbildungsoptik aus zwei identischen, reflexiven optischen Elementen besteht, die symmetrisch zueinander angeordnet sind.
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Die 1 zeigt hierzu ein Beleuchtungssystem, welches aus zwei identischen, symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit parabolischer Krümmung besteht. Die Abbildungsoptik 1 besteht hierbei aus zwei reflexiven optischen Elementen 2 und 3, die jeweils eine parabolisch gekrümmte Fläche aufweisen und symmetrisch zueinander angeordnet sind, wobei das Bezugszeichen 4 die Spiegelsymmetrieebene darstellt. Dabei befindet sich im Brennpunkt des reflexiven optischen Elementes 2 die Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6 und im Brennpunkt des reflexiven optischen Elementes 3 der Lochspiegel 7 befinden. Der Einfachheit halber zeigt die 1 nicht den gesamten Beleuchtungsstrahlengang sondern lediglich die Beleuchtungsstrahlen 8 vom Lochspiegel 7 zur Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6.
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Der exakt symmetrische Hauptstrahlverlauf bewirkt die direkte Übertragung der Winkelverteilung der Intensität der Lichtquelle am Lochspiegel auf die Winkelverteilung am Auge 6 und somit auf die Verteilung der Ausleuchtung auf der Netzhaut. Die Spiegelsymmetrie betrifft hier nicht nur das optische System der Abbildungsoptik 1, d. h. die zwei reflexiven optischen Elementen 2 und 3 mit den beiden Parabeln und deren Brennpunkten. Vielmehr wird durch Spiegelung an der Symmetrieebene 4 jeder Hauptstrahl in sich selbst überführt.
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Entsprechend einer bevorzugten Realisierung dieser Ausgestaltungsvariante weisen die beiden reflexiven optischen Elemente 2 und 3 der Abbildungsoptik 1 bei einem Öffnungswinkel von +/–25° eine bevorzugte Brennweite aus dem Bereich von 25 bis 150 mm auf, wobei der Abstand der Brennpunkte 100 bis 500 mm beträgt. Besonders bevorzugt beträgt die Brennweite 50 mm und der Abstand der Brennpunkte 200 mm.
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Mit dieser Variante ist der Vorteil verbunden, dass die Parabolspiegel baugleich und technisch einfacher herstellbar sind. Durch diese Anordnung wird zum einen eine hinreichend gute Abbildung des Lochspiegels in die Augenpupille realisiert und zum anderen die homogene Ausleuchtung der Netzhaut durch die exakt spiegelsymmetrisch verlaufenden Hauptstrahlen gewährleistet.
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In einer zweiten Ausgestaltungsvariante weisen die zwei reflexiven optischen Elemente der Abbildungsoptik zwar zwei identische, reflexive optischen Elemente auf, die jedoch nicht symmetrisch zueinander angeordnet sind.
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Hierzu zeigt die 2 ein aus zwei identischen, nicht symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit parabolischer Krümmung, bestehendes Beleuchtungssystem.
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Die Abbildungsoptik 1 besteht hierbei aus zwei reflexiven optischen Elementen 2 und 3, die jeweils eine identische, parabolisch gekrümmte Fläche aufweisen, die jedoch nicht spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind. Auch hier befindet sich im Brennpunkt des reflexiven optischen Elementes 2 die Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6 und im Brennpunkt des reflexiven optischen Elementes 3 der Lochspiegel 7. Der Einfachheit halber zeigt die 1 nicht den gesamten Beleuchtungsstrahlengang sondern lediglich die Beleuchtungsstrahlen 8 vom Lochspiegel 7 zur Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6.
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Entsprechend einer bevorzugten Realisierung dieser Ausgestaltungsvariante weisen auch hier die beiden reflexiven optischen Elemente 2 und 3 der Abbildungsoptik 1 bei einem Öffnungswinkel von +/–25° eine bevorzugte Brennweite aus dem Bereich von 25 bis 150 mm auf, wobei der Abstand der Brennpunkte 100 bis 500 mm beträgt. Besonders bevorzugt betragen die Brennweite auch hier 50 mm und der Abstand der Brennpunkte 200 mm.
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Zum Zwecke einer Optimierung mit anderen Größen, wie Bauraum, nachfolgende Abbildungsoptik usw. können die zwei reflexiven optischen Elemente 2 und 3 mit identischen, parabolisch gekrümmten Flächen, leicht zueinander dezentriert angeordnet werden.
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Dabei müssen zwar aufgrund der nicht exakt spiegelsymmetrisch verlaufenden Hauptstrahlen zwangsläufig Abstriche hinsichtlich der Abbildung des Lochspiegels in die Augenpupille und einer homogenen Ausleuchtung der Netzhaut in Kauf genommen werden. Trotzdem werden jedoch hinreichend gute Ergebnisse realisiert.
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In einer dritten Ausgestaltungsvariante besteht die Abbildungsoptik aus zwei, nicht identischen, reflexiven optischen Elementen, die nicht symmetrisch zueinander angeordnet sind. Dies ist in der 3 dargestellt.
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Die Abbildungsoptik 9 besteht hierbei aus zwei reflexiven optischen Elementen 2 und 3', die jeweils eine parabolisch gekrümmte Fläche aufweisen. Dabei sind die beiden reflexiven optischen Elementen 2 und 3' mit unterschiedlichen Krümmungen nicht symmetrisch zueinander angeordnet. Auch hier befindet sich im Brennpunkt des reflexiven optischen Elementes 2 die Pupille 5 des zu untersuchenden Auges G und im Brennpunkt des reflexiven optischen Elementes 3 der Lochspiegel 7. Der Einfachheit halber zeigt auch die 3 nicht den gesamten Beleuchtungsstrahlengang sondern lediglich die Beleuchtungsstrahlen 8 vom Lochspiegel 7 zur Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6.
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Bei dieser Variante mit zwei verschobenen, parabolisch unterschiedlich gekrümmten Flächen sind die Möglichkeiten der Optimierung mit anderen Größen, wie Bauraum, nachfolgende Abbildungsoptik usw. noch größer, da die zwei reflexiven optischen Elemente 2 und 3' nicht nur leicht zueinander dezentriert angeordnet werden können, sondern auch über leichte Abweichungen der beiden Brennweiten verfügen können.
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Entsprechend einer bevorzugten Realisierung dieser Ausgestaltungsvariante weisen die beiden reflexiven optischen Elemente 2 und 3' bei einem Öffnungswinkel von +/–25° eine bevorzugte Brennweite aus dem Bereich von 25 bis 150 mm auf, wobei der Abstand der Brennpunkte 100 bis 500 mm beträgt. Besonders bevorzugt betragen die Brennweite auch hier 50 mm und der Abstand der Brennpunkte 200 mm.
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Auch hier müssen aufgrund der nicht exakt spiegelsymmetrisch verlaufenden Hauptstrahlen zwangsläufig Abstriche hinsichtlich der Abbildung des Lochspiegels in die Augenpupille und einer homogenen Ausleuchtung der Netzhaut in Kauf genommen werden. Trotzdem werden hinreichend gute Ergebnisse realisiert.
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Die hier für die Brennweite und den Brennpunktabstand als bevorzugt genannten Bereiche sind lediglich als Richtwerte zu betrachten, da die Bereiche zum Einen durch die erforderliche Abbildungsqualität und zum Anderen von der maximal oder auch minimal akzeptablen Baugröße des Beleuchtungssystems bestimmt werden.
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Grundsätzlich ist festzustellen, dass die Funktion und die gewünschte Abbildungsqualität immer erreicht werden, wenn das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem als Ganzes skaliert wird. Dabei ist zu beachten, dass hinsichtlich der Funktion und der Abbildungsqualität für das Überschreiten der genannten Bereiche keine Grenzen gesetzt sind, während bei einer Unterschreitung der genannten Bereiche mit Einschränkungen zu rechnen ist.
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So können zu geringe Brennweiten dazu führen, dass der Abstand der Abbildungsoptik zum Auge so gering ist, dass das Gesicht des Patienten oder gar dessen Auge berührt wird. Außerdem nimmt bei zu geringen Brennweiten die Abbildungsqualität insbesondere am Pupillenrand ab, so dass die geforderten Anforderungen an das Objektfeld nicht mehr erfüllt werden können.
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In einer vierten Ausgestaltungsvariante weisen die zwei reflexiven optischen Elemente jeweils identisch gekrümmte, elliptische Flächen auf, die so angeordnet sind, dass die Brennpunkte beider elliptischen Flächen auf einer Geraden liegen und ein gemeinsamer Brennpunkt vorhanden ist.
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Hierzu zeigt die 4 ein aus zwei identischen, symmetrisch zueinander angeordneten reflexiven, optischen Elementen mit elliptischer Krümmung, bestehendes Beleuchtungssystem. Die Abbildungsoptik 1 besteht hierbei aus zwei reflexiven optischen Elementen 2'' und 3'', die jeweils eine elliptisch gekrümmte Fläche aufweisen. Jede elliptisch gekrümmte Fläche ist hierbei Bestandteil einer separaten Ellipse, wobei die Ellipsen identisch und so angeordnet sind, dass deren Brennpunkte auf einer Geraden 9 liegen und ein gemeinsamer Brennpunkt vorhanden ist.
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Die beiden reflexiven optischen Elementen 2'' und 3'' mit elliptisch gekrümmten Flächen sind dabei so ausgerichtet, dass sich im Brennpunkt des einen reflexiven optischen Elementes 2'' die Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6, im Brennpunkt des anderen reflexiven optischen Elementes 3'' der Lochspiegel 7 und im gemeinsamen Brennpunkt eine Zwischenbildebene 10 befinden. Der Einfachheit halber zeigt die 4 ebenfalls lediglich die Beleuchtungsstrahlen 8 vom Lochspiegel 7 zur Pupille 5 des zu untersuchenden Auges 6.
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Entsprechend einer bevorzugten Realisierung dieser Ausgestaltungsvariante weisen die elliptischen Flächen bei einer konischen Konstanten von –1/3 einen Brennpunktabstand aus dem bevorzugten Bereich von 86,6 bis 519,6 mm und einen Scheitelkrümmungsradius aus dem bevorzugten Bereich von 50 bis 300 mm auf.
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Besonders bevorzugt weisen die elliptischen Flächen bei einer konischen Konstanten von –1/3 einen Brennpunktabstand von 173,2 mm und einen Scheitelkrümmungsradius von 100 mm auf, so dass das zu untersuchende Auge und der Lochspiegel einen Abstand von 364,4 mm haben.
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Mit dieser Variante ist der Vorteil verbunden, dass die Verwendung von zwei baugleichen, reflexiven optischen Elementen 2'' und 3'' mit elliptisch gekrümmten Flächen ebenfalls einen symmetrischen Strahlengang liefert. Der exakt symmetrische Strahlverlauf bewirkt die direkte Übertragung der Winkelverteilung der Intensität der Lichtquelle am Lochspiegel auf die Winkelverteilung am Auge 6 und somit auf die Verteilung der Ausleuchtung auf der Netzhaut. Allerdings ist hierbei die Feldabhängigkeit der Pupillenabbildung schlechter als bei der Verwendung von zwei baugleichen, reflexiven optischen Elementen mit parabolischer gekrümmten Flächen.
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Weiterhin ist hierzu festzustellen, dass diese Variante zwar eine deutliche Verbesserung zur Verwendung eines einzelnen elliptischen Spiegels darstellt, jedoch nicht so effizient wie die Variante mit zwei reflexiven optischen Elementen mit identischen, parabolisch gekrümmten Flächen, da hier abseits der optischen Achse mit dem Auftreten von Abbildungsfehlern zu rechnen ist.
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Auch die hier für den Brennpunktabstand und den Scheitelkrümmungsradius als bevorzugt genannten Bereiche sind lediglich als Richtwerte zu betrachten, da die Bereiche durch die erforderliche Abbildungsqualität und die maximal oder auch minimal akzeptable Baugröße des Beleuchtungssystems bestimmt werden. Grundsätzlich gelten die bereits erläuterten Feststellungen, hinsichtlich der Funktion und der gewünschte Abbildungsqualität, sowie die erwartenden Einschränkungen bei einer Unterschreitung der genannten Bereiche sinngemäß.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird ein auf Reflexion basierendes, optisches Beleuchtungssystem zur Verfügung gestellt, welches insbesondere für Funduskameras geeignet ist. Trotzdem kann die vorgeschlagene Lösung prinzipiell auch für andere ophthalmologische Geräte genutzt werden, bei denen die durch das Beleuchtungslicht an der Hornhaut oder anderen Teilen des Auges bzw. an Flächen des optischen Systems erzeugten Reflexe zu Problemen bei der Beobachtung oder Bildaufnahme führen können.
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Mit der vorgeschlagenen, technischen Lösung wurde ein optisches Beleuchtungssystem entwickelt, mit welchem von störenden Reflexen freie Abbildungen des Fundus realisierbar sind. Somit ist es möglich eine zuverlässige Diagnose zu stellen und die anschließende Therapie gezielt zu bestimmen.
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Das beschriebene Beleuchtungssystem besteht dabei aus lediglich zwei, technisch einfach herstellbaren, baugleichen, reflexiven optischen Elementen. Durch bauliche Variationen lässt sich der Gesamtaufbau an den vorhandenen Bauraum, an die nachfolgende Abbildungsoptik o. ä. individuell anpassen.
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Bei dem auf Reflexion basierenden, optischen Beleuchtungssystem kann durch exakt spiegelsymmetrisch verlaufenden Hauptstrahlen sowohl eine hinreichend gute Abbildung des Lochspiegels in die Augenpupille, als auch eine homogene Ausleuchtung der Netzhaut gewährleistet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3519442 A1 [0007]
- DE 10316416 A1 [0008]
- US 4730910 [0010]
- US 6585374 A [0012]
- DE 102006061933 A1 [0014]
