DE10326511A1

DE10326511A1 - Focusing aid for fundus cameras and ophthalmoscopes based on the "non mydriatic" principle

Info

Publication number: DE10326511A1
Application number: DE2003126511
Authority: DE
Inventors: Lothar Müller; Detlef Biernat
Original assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Current assignee: Carl Zeiss Meditec AG
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-23
Also published as: WO2004107968A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Augenhintergrundes mittels eines optischen Systems und elektronischer Sensoren zur Bildaufnahme, vorzugsweise einer Funduskamera. DOLLAR A Bei der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe für Funduskameras und Ophthalmoskope, basierend auf dem "Non Mydriatic"-Prinzip, wird im Strahlengang für die Beobachtung und die Bildaufnahme eine Zusatzlinse schwenkbar angeordnet, die sich entweder während der Beobachtung mit infrarotem Licht oder während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet und die die verschiedenen Schärfenebenen ausgleicht. DOLLAR A Mit der Fokussierhilfe wird eine Lösung zur Verfügung gestellt, mit der die unterschiedlichen Schäfenebenen durch eine einfache Anordnung effektiv kompensiert werden. Aufgrund der kleinen Dimensionen des Kompensationselementes ist ein schnelles Ein- und Ausschwenken möglich. Im Gegensatz zu den "klassischen" Fokussierhilfen sind nur wenig zusätzliche Komponenten erforderlich, wodurch die Lösung deutlich einfacher ist. Außerdem werden vorteilhafte Eigenschaften des Beobachtungssystems, wie beispielsweise die Telezentrie, für das Ergebnisbild erhalten.The present invention relates to a device for examining the fundus of the eye by means of an optical system and electronic sensors for image recording, preferably a fundus camera. DOLLAR A In the focusing aid for fundus cameras and ophthalmoscopes according to the invention, based on the "non mydriatic" principle, an additional lens is pivotally arranged in the beam path for observation and image recording, which can be positioned either during the observation with infrared light or during the image recording with visible Light is in the beam path and balances the different levels of focus. DOLLAR A The focusing aid provides a solution that effectively compensates for the different levels of the ship by means of a simple arrangement. Due to the small dimensions of the compensation element, it can be swiveled in and out quickly. In contrast to the "classic" focusing aids, only a few additional components are required, which makes the solution much easier. In addition, advantageous properties of the observation system, such as, for example, telecentricity, are obtained for the result image.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Augenhintergrundes mittels eines optischen Systems und elektronischer Sensoren zur Bildaufnahme, vorzugsweise einer Funduskamera.The The present invention relates to an examination device the fundus of the eye using an optical system and electronic sensors for image acquisition, preferably a fundus camera.

Üblicherweise muss bei Nutzung einer Funduskamera die Pupille des Patienten medikamentös erweitert werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass bei Beleuchtung des Augenhintergrundes mittels Infrarot-Licht (unsichtbar) keine Pupillenreaktion des Patienten eintritt und somit in einem abgedunkelten Raum eine Erweiterung der Pupille ohne Medikamentengabe eintritt. Dieses Prinzip wird bei den sogenannten „Non Mydriatic"-Funduskameras ausgenutzt. Wenn die Pupille ausreichend weit geöffnet ist, wird das Auge kurzzeitig mit weißem (sichtbaren) Licht beleuchtet um ein Bild des Augenhintergrundes aufzunehmen. Bei einer „Non Mydriatic"-Funduskamera wird prinzipbedingt im Infrarot-Licht beobachtet und im weißen Licht mit kürzerer Wellenlänge das Ergebnisbild aufgenommen. Für diese unterschiedlichen Wellenlängen ergeben sich aufgrund der optischen Gegebenheiten unterschiedliche Schärfenebenen. Ist die Funduskamera für die Beobachtung mit Infrarot-Licht scharf gestellt, so würde das mit weißem Licht aufgenommene Ergebnisbild unscharf sein.Usually When using a fundus camera, the patient's pupil must be expanded with medication become. It is known from the prior art that when lighting of the fundus by means of infrared light (invisible) none The patient's pupil reaction occurs and is thus darkened An enlargement of the pupil occurs without medication. This principle is used in the so-called "non-mydriatic" fundus cameras. If the pupil is sufficiently wide open, the eye will briefly with white (visible) Illuminated light to take a picture of the fundus. With a “Non Mydriatic "-Funduskamera is observed in principle in infrared light and in white light with a shorter wavelength that Result picture taken. For this different wavelengths arise due to the optical conditions different Focal planes. Is the fundus camera for observing with infrared light would focus with white Result light image taken will be out of focus.

Nach dem bekannten Stand der Technik werden aus diesem Grunde bei „Non Mydriatic"-Funduskameras Fokussierhilfen eingesetzt. Diese Vorrichtungen nutzen sichtbares Licht, das während der Beobachtung im Infrarot-Licht in Form einer Testmarke geringer Intensität auf den Augenhintergrund projiziert wird. Durch Auswertung dieser Testmarke in geeigneter Art und Weise lässt sich die optimale Schärfenebene für weißes Licht bestimmen und das Ergebnisbild erscheint schart. Eine derartige Anordnung ist in US 4,196,979 beschrieben. Bei der Vorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen einem Auge und einem Augenuntersuchungsgerät wird ein Spalt über ein Biprisma als Testmarke auf dem Augenhintergrund abgebildet und zur Feststellung der Fokussierebene genutzt. Zu diesem Zweck verfügt das Augenuntersuchungsgerät eine zusätzliche Beleuchtungseinheit mit dazugehöriger Abbildungsoptik und einen in den Strahlengang einklappbaren Teilerspiegel.For this reason, according to the known prior art, focusing aids are used in “non mydriatic” fundus cameras. These devices use visible light that is projected onto the fundus of the eye in the form of a low-intensity test mark during the observation. By evaluating this test mark the optimal level of focus for white light can be determined in a suitable manner and the result image appears sharp US 4,196,979 described. In the device for adjusting the distance between an eye and an eye examination device, a gap is imaged via a biprism as a test mark on the fundus and used to determine the focal plane. For this purpose, the eye examination device has an additional lighting unit with associated imaging optics and a divider mirror that can be folded into the beam path.

In der Offenlegungsschrift DE 100 42 718 A1 wird eine Lösung für die Untersuchung des Augenhintergrundes vorgeschlagen, bei der die optischen Weglängen für infrarotes und sichtbares Licht durch ein Ausgleichsglas kompensiert werden. Ein solches Ausgleichglas muss abbildungsseitig zwischen Beobachtungsblende und Auffangebene angeordnet werden. Nachteilig wirkt sich hier aus, dass der Bündelquerschnitt dort üblicherweise größer ist als in der Nähe der Blende, das Ausgleichsglas somit relativ große Abmessungen aufweist und die Handhabung erschwert ist.In the published application DE 100 42 718 A1 proposes a solution for the examination of the fundus of the eye, in which the optical path lengths for infrared and visible light are compensated by a compensating glass. Such a compensating glass must be arranged on the image side between the observation diaphragm and the collecting plane. The disadvantage here is that the bundle cross section is usually larger there than in the vicinity of the diaphragm, the compensating glass thus has relatively large dimensions and handling is difficult.

Nachteil der üblichen Fokussier-Hilfen ist die aufwendige technische Realisierung. Die zusätzlichen optischen Komponenten zur Erzeugung der Testmarke erfordern eine separate Beleuchtung. Außerdem ist muss das Testoriginal entlang der optischen Achse gekoppelt mit der Fokussierung präzise verschoben werden können.disadvantage the usual Focusing aid is the complex technical implementation. The additional optical components for generating the test mark require one separate lighting. Moreover the test original must be coupled along the optical axis precisely shifted with the focus can be.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zu entwickeln, die trotz der unterschiedlichen Schärfenebenen, die sich durch Beobachtung im infraroten Licht und die Bildaufnahme mit sichtbaren, weißen Licht ergeben, eine Beobachtung und Bildaufnahme unter optimalen Bedingungen gewährleistet.The The present invention is based on the object of a solution develop that despite the different levels of focus that stand out Observation in infrared light and image acquisition with visible, white Provide light, an observation and image taking under optimal Conditions guaranteed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the Task solved by the features of the independent claims. preferred Further developments and refinements are the subject of the dependent claims.

Die unterschiedlichen Schärfenebenen, die sich durch Beobachtung mit infrarotem Licht und die Bildaufnahme mit sichtbaren Licht ergeben, werden durch eine einfache Anordnung effektiv kompensiert. Der dafür erforderliche gerätetechnische Aufwand ist äußerst gering. Daraus ergibt sich auch die Möglichkeit diese Fokussierhilfe für bereits vorhandene Geräte nachzurüsten.The different levels of focus, which is characterized by observation with infrared light and image acquisition with visible light result from a simple arrangement effectively compensated. The one for it required technical equipment Effort is extremely low. This also gives rise to the possibility this focusing aid for existing devices retrofit.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Dazu zeigt:The The invention is described below using an exemplary embodiment. This shows:

1: den Prinzipaufbau einer Funduskamera basierend auf dem „Non Mydriatic"-Prinzip mit der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe. 1 : The basic structure of a fundus camera based on the "Non Mydriatic" principle with the focusing aid according to the invention.

Bei der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe für Funduskameras und Ophthalmoskope basierend auf dem „Non Mydriatic"-Prinzip, ist im Strahlengang für die Beobachtung und die Bildaufnahme eine Zusatzlinse schwenkbar angeordnet, die sich entweder während der Beobachtung mit infrarotem Licht oder während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet. Die Zusatzlinse ist dabei in der Nähe des Lochspiegels angeordnet und so dimensioniert ist , dass die unterschiedlichen Schärtenebenen des infraroten und des sichtbaren Lichtes ausgeglichen werden. Vorzugsweise erfolgt die Positionierung in der Nähe der physischen Beobachtungsblende. Diese Blende ist bei einer Funduskamera identisch mit dem Loch des Lochspiegels.In the focusing aid according to the invention for fundus cameras and ophthalmoscopes based on the “non mydriatic” principle, an additional lens is pivotally arranged in the beam path for observation and image recording, which is located in the beam path either during observation with infrared light or during image recording with visible light The additional lens is arranged in the vicinity of the perforated mirror and is dimensioned in such a way that the different sharpness levels of the infrared and visible light are balanced out.Positioning is preferably carried out in the vicinity of the physical observation aperture mera identical to the hole in the perforated mirror.

1 zeigt dazu den Prinzipaufbau einer Funduskamera mit der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe. In die nach dem Stand der Technik bekannte Anordnung einer Funduskamera wird die Zusatzlinse integriert. Im Beleuchtungsstrahlengang wird das Licht ausgehend von der Lichtquelle 1, über die Beleuchtungsoptik 2, die Blende für die ringförmige Beleuchtungsapertur 3, den Lochspiegel 4, die Ophthalmoskoplinse 5 und die Augenlinse 6 auf den Augenhintergrund 7 fokussiert. Das vom Augenhintergrund 7 reflektierte Licht wird über die Ophthalmoskoplinse 5, durch den Lochspiegel 4, über das Hauptobjektiv 8 auf dem Bildsensor 9 abgebildet. Erfindungsgemäß wird die schwenkbare Zusatzlinse 10 zwischen Lochspiegel 4 und Hauptobjektiv 8 in unmittelbarer Nähe des Lochspiegels 4 angeordnet. Im Abbildungsstrahlengang wird ein erstes Zwischenbild 11 zwischen der Ophthalmoskoplinse 5 und dem Lochspiegel 4, und ein zweites Zwischenbild 12 in der Brennebene des Hauptobjektives 8 erzeugt. Die Fokussierung erfolgt durch Verschieben des Bildsensors 9 in die Brennebene des Hauptobjektives 8. Durch das Ein- und Ausschwenken der Zusatzlinse 10 werden die unterschiedlichen Schärfenebenen für die Beobachtung mit infrarotem Licht und die Bildaufnahme mit sichtbarem Licht kompensiert. 1 shows the basic structure of a fundus camera with the focusing aid according to the invention. The additional lens is integrated into the arrangement of a fundus camera known from the prior art. In the illuminating beam path, the light emanates from the light source 1 , about the lighting optics 2 , the aperture for the ring-shaped lighting aperture 3 , the hole mirror 4 who have favourited Ophthalmoscope Lens 5 and the eye lens 6 on the fundus 7 focused. That from the back of the eye 7 reflected light is transmitted through the ophthalmoscope lens 5 , through the perforated mirror 4 , about the main lens 8th on the image sensor 9 displayed. According to the pivotable additional lens 10 between perforated mirror 4 and main lens 8th in the immediate vicinity of the perforated mirror 4 arranged. A first intermediate image is in the imaging beam path 11 between the ophthalmoscope lens 5 and the hole mirror 4 , and a second intermediate picture 12 in the focal plane of the main lens 8th generated. Focusing is done by moving the image sensor 9 into the focal plane of the main lens 8th , By swiveling the additional lens in and out 10 the different levels of focus are compensated for observation with infrared light and image acquisition with visible light.

In einer ersten Ausgestaltung wird von der Zusatzlinse, die sich während der Beobachtung mit infrarotem Licht im Strahlengang befindet, die Brechkraft des optischen Systems erhöht, so dass die Schärfenebene des optischen Systems mit Zusatzlinse, für die Beobachtung mit infrarotem Licht, der Schärfenebene des optischen Systems ohne Zusatzlinse, für die Bildaufnahme bei sichtbaren Licht entspricht. Als Zusatzlinse kommt hierbei eine Sammel-Linse einfachster Ausführung zum Einsatz. Ein für die Bildaufnahme erforderliches, zusätzlich vor dem Bildaufnehmer anzuordnendes IR-Sperrfilter (nicht dargestellt) kann dabei mechanisch mit der Zusatzlinse derart verbunden sein, dass die auf einem gemeinsamen Träger befindliche Zusatzlinse und das IR-Sperrfilter im Wechsel in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Als Träger kann ein Filterrad zum Einsatz kommen. Während die Beobachtet mit eingeschwenkter Zusatzlinse erfolgt, nimmt während der Bildaufnahme das IR-Sperrfilter die Position der Zusatzlinse ein.In A first embodiment is of the additional lens, which during the Observation with infrared light located in the beam path, the refractive power of the optical system, so the level of focus of the optical system with additional lens, for observation with infrared Light, the plane of focus of the optical system without additional lens, for image acquisition with visible ones Light corresponds. A collecting lens comes as an additional lens simplest execution for use. One for the image acquisition required, additionally in front of the image sensor IR cut filter (not shown) to be arranged can be mechanical be connected to the additional lens in such a way that the on a common carrier located additional lens and the IR cut filter alternately in the Beam path can be swung in. A filter wheel for Come into play. While observed with the additional lens swung in, takes place during the Image capture the IR cut filter the position of the additional lens.

In einer zweiten Ausgestaltung wird von der Zusatzlinse, die sich während der Bildaufnahme mit sichtbarem Licht im Strahlengang befindet, die Brechkraft des optischen Systems verringert, so dass die Schärfenebene des optischen Systems mit Zusatzlinse, für die Bildaufnahme mit sichtbaren Licht, der Schärfenebene des optischen Systems ohne Zusatzlinse, für die Beobachtung mit infrarotem Licht entspricht. Als Zusatzlinse kommt hierbei eine Zerstreuungs-Linse einfachster Ausführung zum Einsatz. Ein für die Bildaufnahme erforderliches, zusätzlich vor dem Bildaufnehmer anzuordnendes IR-Sperrfilter (nicht dargestellt) kann hierbei ebenfalls mechanisch mit der Zusatzlinse derart verbunden sein, so dass diese gleichzeitig in den Strahlengang eingeschwenkt werden. Es ist aber auch möglich, dass die Zusatzlinse bereits über eine IR-Sperrwirkung verfügt.In A second embodiment is of the additional lens, which during the Image recording with visible light located in the beam path, the refractive power of the optical system is reduced so that the plane of focus of the optical system with additional lens, for image acquisition with visible ones Light, the plane of focus of the optical system without additional lens, for observation with infrared Light corresponds. A diverging lens comes as an additional lens simplest execution for use. One for the image acquisition required, additionally in front of the image sensor IR cut filter (not shown) to be arranged can also be used here be mechanically connected to the additional lens so that it be swung into the beam path at the same time. But it is also possible, that the auxiliary lens is already over has an IR blocking effect.

Mit der erfindungsgemäßen Fokussierhilfe für Funduskameras und ophthalmoskope nach dem „Non Mydriatic"-Prinzip wird eine Lösung zur Verfügung gestellt, mit der die unterschiedlichen Schärfenebenen, die sich durch Beobachtung mit infrarotem Licht und die Bildaufnahme mit sichtbaren Licht ergeben, durch eine einfache Anordnung effektiv kompensiert werden. Aufgrund der kleinen Dimensionen des Kompensationselementes ist ein schnelles Ein- und Ausschwenken möglich. Im Gegensatz zu den „klassischen" Fokussierhilfe einer „Non Mydriatic"-Funduskamera sind nur wenig zusätzliche Komponenten erforderlich, wodurch die Lösung deutlich einfacher ist. Außerdem werden vorteilhafte Eigenschaften des Beobachtungssystems, wie beispielsweise die Telezentrie, für das Ergebnisbild erhalten. Die vorgeschlagene technische Lösung ist aber auch bei einer Spaltlampe anwendbar. Bei der Augenuntersuchung in einem dunklen Raum mit infrarotem Licht könnten so mittels sichtbarem Licht Schnittbilder der kompletten Augenlinse erzeugt werden, ohne dass die Pupille medikamentös geweitet werden muss.With the focusing aid according to the invention for fundus cameras and ophthalmoscopes based on the “Non Mydriatic "principle will be a solution to disposal with which the different levels of focus that stand out Observation with infrared light and image acquisition with visible ones Provide light, effectively compensated for by a simple arrangement become. Because of the small dimensions of the compensation element a quick swivel in and out is possible. In contrast to the "classic" focusing aid of a "non mydriatic" fundus camera little extra Components required, which makes the solution much easier. Moreover are advantageous properties of the observation system, such as the telecentricity, for get the result image. The proposed technical solution is but also applicable to a slit lamp. At the eye exam in a dark room with infrared light could use visible Light cross-sectional images of the entire eye lens are generated without that the pupil medicinally needs to be expanded.

Claims

Focusing aid for fundus cameras and ophthalmoscopes based on the “Non Mydriatic "principle, in the in the beam path for the observation and image acquisition can be pivoted by an additional lens is arranged, either during the observation with infrared Light or during the image recording with visible light is in the beam path.

Focusing aid according to claim 1, wherein the additional lens nearby of the perforated mirror is arranged and dimensioned so that the different levels of focus for the Observation and image acquisition can be balanced.

Focusing aid according to claim 1 or 2, wherein the Additional lens that during the observation with infrared light in the beam path, the refractive power of the optical system increased.

Focusing aid according to claim 1 or 2, wherein the Additional lens that during the image acquisition with visible light is in the beam path, the refractive power of the optical system is reduced.

Focusing aid according to at least one of the aforementioned Expectations, at the for the image acquisition an additional IR cut filter is switched in front of the image sensor and this IR cut filter is mechanically connected to the additional lens.

Focusing aid according to claims 3 and 5, in which the additional lens, which during the observation with infrared light is in the beam path, and the IR cut filter are arranged on a common carrier and in Can be swung into the beam path.

Focusing aid according to claims 4 and 5, in which the additional lens, which during the image acquisition with visible light is in the beam path, and the IR cut filter arranged on a common carrier or with each other are combined and simultaneously swung into the beam path.