DE29913601U1

DE29913601U1 - Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und mit einem Spaltprojektor zur Aufnahme von Schnittbildern eines Auges

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Publication number: DE29913601U1
Application number: DE29913601U
Authority: DE
Original assignee: Oculus Optikgeraete GmbH
Current assignee: Oculus Optikgeraete GmbH
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 1999-11-25
Anticipated expiration: 2009-08-05

Description

Oculus Optikgeräte GmbH

Münchhblzhäuser Straße 29,D-35582 Wetzlar

Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und

mit einem Spaltprojektor zur
Aufnahme von Schnittbildern eines Auges

30 Beschreibung:

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und mit einem Spaltprojektor zur Aufnahme von Schnittbildern eines Auges, welche von einem Ständer getragen ist, wobei der Spaltprojektor mit einer Lichtquelle, einer vor der Lichtquelle angeordneten Spaltblende und einem der Spaltblende nachgeordneten Linsensystem ausgestattet ist.

Derartige Gerät, sind beispielsweise aus der US 4 171 877 bekannt. Scheimpflugkameras bieten eine Möglichkeit zur Diagnose der vorderen Augenkammer· Im Grunde ermöglicht sie eine besondere Form der Spaltlampenuntersuchung, wobei die beleuchtete Ebene des Auges fotografiert wird. Ein Gerät zur Aufnahme von Schnittbildern mit einer Scheimpflugkamera eines Auges weist nämlich einen Spaltprojektor auf, wie er auch in herkömmlichen Spaltlampen verwendet werden kann.

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Derartige Spaltprojektoren sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Prinzip des Spaltprojektors beruht darauf, dass die brechenden Medien der Augenvorderkammer nicht glasklar sind, sondern an ihnen, insbesondere im kurzwelligen Anteil des sichtbaren Lichtes, eine deutliche Streuung erfolgt. Dies führt dazu, dass ein scharf gebündelter Lichtstrahl, d. h. der projizierte Spalt, den man durch die optischen Medien des Auges schickt, bei seitlicher Betrachtung in ihnen sichtbar wird, ähnlich wie Lichtstrahlen eines Scheinwerfers im Nebel.

Die verschiedenen Anteile der brechenden Medien des Auges haben eine unterschiedlich starke Lichtstreuung und können daher unterschieden werden. Das Prinzip dieser fokalen Beleuchtung wird in dem Spaltprojektor perfektioniert. Zur Beleuchtung wird ein spaltförmiges Lichtbündel hoher Lichthelligkeit und möglichst hoher Farbtemperatur verwendet.

Die mittels des Spaltprojektors erleuchtete Ebene in dem Auge kann mittels einer Scheimpflugkamera fotografiert werden. Eine Scheimpflugkamera ist eine Kamera, die der Scheimpflugbedingung genügt. Die Scheimpflugbedingung fordert, dass die Ebene der Dingpunkte, dies ist hier die erleuchtete Ebene in dem Auge, die Hauptebene des Kamera-Linsensystemes und die Bildebene sich in einer gemeinsamen Achse schneiden. Durch das Kippen der Bildebene gegenüber der Hauptebene des Kamera-Linsensystems, kann die Dingebene in eine beliebige räumliche Lage gebracht werden, wobei in der Schärfentiefenzone Dingpunkte erfasst werden können, die bei senkrechter Dingebene nicht zugleich scharf abgebildet werden können.

Gute Scheimpflugaufnahmen des vorderen Augenabschnittes setzen dabei eine ziemlich starke Abblendung des verwendeten Aufnahmeobjektives voraus, um eine gute Schärfentiefe zu erzielen. Das bedeutet, dass die Lichtquellen in der Beleuchtung sehr leistungsfähig sein müssen. Fotografien des vorde-

ren Augenabschnittes im optischen Schnitt, sind bisher nur mit in die Spaltbleuchtung eingekuppelten Elektronenblitzen bzw. Xenon-Hochdrucklampen möglich. Bei einem Gerät mit Xenon-Hochdrucklampen handelt es sich um ein hochgezüchtetes, sehr teures Spitzengerät, das für die gesamte Diagnostik ebenso wie für die Fotografie hervorragend einsetzbar ist. Dieses Gerät übertrifft aber in ihrer Ausstattung und auch im Preis bei weitem die für die übliche Diagnostik zu stellenden Anforderungen.

Der Nachteil der Verwendung von herkömmlichen Elektronenblitzen für die Schnittbildfotografie, ist die lange Aufladdauer des Elektronenblitzes. Zwischen den Fotografien muß daher immer mehrere Sekunden gewartet werden, bis der Elektronenblitz erneut bereit ist und eine weitere Aufnahme gemacht werden kann. Eine gesamte Erfassung der Augenvorderkammer mittels einer Seheimpflugkamera ist daher zeitaufwendig und teuer.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera und mit einem Spaltprojektor vorzuschlagen, welches einen Spalt projiziert, der die nötige Helligkeit zum Beobachten des Auges und insbesondere auch zur Schnittbildfotografie bereitstellt, wobei es insbesondere bei der Schnittbildfotografie nicht zu unnötigen Verzögerungen durch die Aufladzeiten kommt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Lichtquellen aus mehreren nebeneinander und im Wesentlichen in Spaltlängsrichtung angeordneten Leuchtdioden bestehen.
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Die erfindungsgemäße Verwendung von Leuchtdioden als Lichtquelle in der Scheimpflugkamera bringt gleich mehrere Vorteile. Der für den Augenarzt bedeutendste Vorteil, liegt in der hohen Geschwindigkeit, mit der die für die Schnittbildfoto-

grafie notwendigen Blitze mit den Leuchtdioden erzeugt werden können. Darüber hinaus sind Leuchtdioden wesentlich kompakter als die herkömmlichen Lichtquellen, die Leuchtdioden sind robuster als die hochempfindlichen Xenon-Hochdrucklampen und spürbar preiswerter. Vorteilhaft ist eine erfindungsgemäße Scheimpflugkamera auch deshalb, da die Leuchtdioden nur eine geringe Wärmeentwicklung verursachen, so dass bei gleicher Leuchtstärke weniger elektrische Energie benötigt wird und eine besondere Kühlvorrichtung für die Lichtquelle entfällt.

Gemäß der Erfindung können die Leuchtdioden dann in einer ersten Ausführungsform bogen- oder kreisförmig angeordnet sein. Die Krümmung des Bogens ist dann vorteilhaft so bestimmt, das das Linsensystem von einer größtmöglichen Lichtmenge passiert wird.

In einer anderen Ausführungsform können die Leuchtdioden erfindungsgemäß im Wesentlichen in einer Ebene parallel zu der Spaltblende angeordnet sein. Vorteilhaft sind dann Hauptstrahlen der Leuchtdioden relativ zur optischen Achse des Linsensystems geneigt und die Neidung der Hauptstrahlen entspricht dem Abstand der Leuchtdioden zur optischen Achse. Vorteilhaft schneiden sich die Hauptstrahlen aller Leuchtdioden im Wesentlichen in einem gemeinsamen Schnittpunkt.

Der Spaltprojektor in einem erfindungsgeraäßen Gerät kann vorteilhaft vor dem Linsensystem eine zweite Spaltblende aufweisen, wobei der Spalt dieser zweiten Spaltblende mit dem Spalt der ersten Spaltblende fluchtet.

Gemäß der Erfindung können die Leuchtfelder der Leuchtdioden aus Leuchtdioden-Chips bestehen. Diese Leuchtdioden-Chips sind dann vorteilhaft entlang einer Geraden angeordnet, wobei die Anschlussfelder beiderseits der Geraden liegen. Durch diese Anordnung der Leuchtdioden-Chips wird erreicht, dass

die Abschlussfelder durch die abgeschatteten Bereiche der Leuchtdioden-Chips, möglichst am Rande der auf die erste Spaltblende abgebildeten Leuchtfelder liegen und eine größtmögliche Lichtmenge das Linsensystem erreicht.

Bei besonderen Ausfuhrungsformen, können die Diodenlinsen astigmatisch sein und/oder das Linsensystem aus Zylinderlinsen bestehen. In beiden Fällen wird eine Bündelung des von den Leuchtfeldern erzeugten Lichtes auf den Spalt in der ersten Spaltblende erreicht.

Die erste Spaltblende kann erfindungsgemäß eine Breite von 50 bis 120 &mgr;&idiagr;&eegr; haben, während der Öffnungswinkel des aus dieser ersten Spaltblende austretenden Strahlenbündels nicht größer als 2,9° sein soll. Um ein vorteilhaftes Streuverhalten zu erhalten, werden Leuchtdioden bevorzugt, welche blaues Licht erzeugen.

Eine besondere Ausführungsform des Gerätes weist einen Ständer auf, an welchem die Scheimpflugkamera und der Spaltprojektor drehbar um eine Achse gehaltert sind. Die aus dem Stand der Technik bekannten drehbaren Scheimpflugkameras lassen sich nur um Winkel kleiner als ca. 180° drehen. Dieses liegt zum Teil an den drehfesten Teilen, die im Drehweg der drehbaren Teile montiert sind, im Wesentlichen aber an Kabeln zur Spannungsversorgung der Scheimpflugkamera, usw. die beliebige Drehwinkel auch größer als 360° unmöglich machen. Bei der besonderen Ausführungsform jedoch fällt die Achse im Wesentlichen mit der optischen Achse des Auges zusammen und der Spaltprojektor und die Scheimpflugkamera sind jeweils um mehr als 360° um die Achse frei drehbar, während eine Spannungsversorgung der Scheimpflugkamera und dem Spaltprojektor über einen Übertrager besteht. Der Übertrager ist vorteilhaft ein Schleifringübertrager.

Bei der besonderen Ausführung des Gerätes kann erfindungsgemäß die Scheimpflugkamera und der Spaltprojektor auf einem an dem Ständer drehbar gelagerten Rotor angebracht sein, dessen Drehachse die optische Achse des Spaltprojektors ist. Erfindungsgemäß kann dann auf dem Rotor eine Recheneinheit angebracht sein, die mit der Scheimpflugkamera verbunden ist. Zu der Recheneinheit oder der Scheimpf lugkamera kann dann vorteilhaft eine drahtlose Datenübertragungsstrecke bestehen.

Ebenso kann über dem Schleifringübertrager eine Datenübertragungsstrecke mit dem Spaltprojektor, der Scheimpflugkamera und oder der Recheneinheit bestehen.

Die Scheimpflugkainera kann vorteilhaft eine CCD-Kamera oder eine C-MOS-Kamera sein.

Der Ständer einer erfindungsgemäßen Scheimpflugkamera ist vorteilhaft in drei Raumachsen verfahrbar. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn in den Strahlengang der Scheimpflugkamera und/oder des Spaltprojektors ein dichroitischer Spiegel eingesetzt ist, mit dem Bilder auf das zu beobachtende Auge gespiegelt werden können. Ein solcher dichroitischer Spiegel eignet sich ebenso zur Beobachtung des Auges, falls dieser zusätzlich zu dem Spalt von einer weiteren Lichtquelle beleuchtet wird.

Ein Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung näher beschrieben. Darin zeigt

Fig. l eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Gerätes,

Fig. 2 einen seitlichen Schnitt durch das Gerät gemäß der Linie II, II in Fig. l,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Gerät gemäß Fig. 1,

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Fig. 4 den Spaltprojektor einer Scheimpflugkamera gemäß
der Fig. 1 bis 3

und
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Fig. 5 eine Einzelheit des Schleifringübertragers des
Gerätes gemäß Fig. 1 bis 3.

Die erfindungsgemäße Scheimpflugkamera 1 mit Spaltprojektor 2 weist einen Ständer 6 auf, der auf einem Fuß 5 ruht. An dem Ständer 6 ist ein Rotor 3 drehbar gelagert. Dabei ist der Rotor 3 durch einen Motor 7 antreibbar. Bei dem Motor 7 handelt es sich vorzugsweise um einen Schrittmotor.

An dem Rotor 3 wiederum sind über einem Halter 14 bzw. einem Halter 25 die Scheimpflugkamera 1 und der Spaltprojektor 2 befestigt. Die optische Achse der aus dem Spaltprojektor 2 austretenden Strahlen fällt dabei mit der Drehachse des Rotors zusammen.

Der Spaltprojektor 2 weist als Lichtquelle eine Diodenreihe 21 auf. Diese Diodenreihe 21 beleuchtet eine Spaltblende 22 wodurch die Spaltblende gemäß dem Köhlerschen Abbildungsschema über einem Spiegel 24 in dem Projektor-Linsensystem 23 abgebildet wird. Dort wird das durch den Spalt der Spaltblende tretende Licht gebündelt, um schließlich in einem Auge 8 eines Probanden eine Ebene zu beleuchten. Diese Ebene kann nun mittels der Scheimpflugkamera 1 aufgenommen werden. Dazu weist die Scheimpflugkamera 1 ein Kamera-Linsensystem 12 auf, welches vor dem Gehäuse 11 der Scheimpflugkamera montiert ist. In dem Gehäuse 11 der Scheimpflugkamera 1 ist in der Bildebene 13 ein CCD-Chip angeordnet, welchem die Bildaufnahme erfolgt. Um der Scheimpflugbedingung genüge zu tun, sind dabei die Bildebene 13, die Hauptebene des Kamera-Lin-

sensysteines 12 sowie die betrachtete und beleuchtete Ebene in dem Auge 8 des Probanden so zueinander geneigt, dass sie sich in einer gemeinsamen Achse 9 schneiden.

Das von der Scheirapflugkamera aufgenommene Bild wird in der auf dem Rotor 3 montierten Recheneinheit 4 in ein analoges Videosignal gewandelt. Dieses analoge Videosignal wird auf zwei Schleifringe 32 geleitet, welche an dem Rotor 3 mittels Schrauben 34 befestigt sind. An dem Ständer 6 sind weiter Schleifkontakte 31 befestigt, mit welchem das Videosignal von den Schleifringen 32 abgegriffen wird. Das Videosignal gelangt dann über Anschlußleitungen 35 zu einem nicht dargestellten Rechner und/oder Monitor. Zusätzlich zu den beiden Schleifringübertragern für das Videosignal sind weitere drei Schleifringe 32 bzw. weitere drei Schleifkontakte 31 an dem Rotor 3 bzw. an dem Ständer 6 vorgesehen, mit welchem eine Spannungsversorgung des Spaltprojektors 2 und der Seheimpflugkamera 1 erfolgt. Des Weiteren ist an dem Ständer 6 ein Sensor 33 angebracht, welcher den Drehwinkel des Rotors 3 mit der Scheimpflugkamera 1 und dem Spaltprojektor 2 miBt.

Somit kann unmittelbar festgestellt werden, in welcher Winkelstellung sich Scheimpflugkamera und Spaltprojektor 2 zu einer Ausgangsposition befinden.

Der Vorteil dieses Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen Scheimpflugkamera ist, dass wegen des Schleifringübertragers beliebige Drehwinkel des Rotors und damit der Scheimpflugkamera und des Spaltprojektor gefahren werden können. Dadurch kann das gesamte Auge abgetastet werden und dies auch, ohne dass die Scheimpflugkamera oder der Spaltprojektor in eine Ausgangsposition zurückgefahren werden muss. Auch ein mehrfaches Abtasten des Auges ist möglich. Die Abtastung erfolgt wesentlich schneller als bei Geräten nach dem Stand der Technik, da der Spaltprojektor durch seine Ausstattung mit Leuchtdioden als Leuchtquellen, im Gegensatz zu den in dem

Stand der Technik üblichen Leuchtquellen, sehr schnelle und helle Blitze zünden kann. Die dargestellte Scheimpflugkamera 1 mit Spaltprojektor 2 ist darüber hinaus wesentlich kostengünstiger herzustellen, als die im Stand der Technik üblichen Scheimpflugkaitieras. Durch den Verzicht auf empfindliche Xenon-Hochdrucklampen kann der Spaltprojektor wesentlich kompakter gestaltet werden, da eine zusätzliche Kühleinrichtung entfallen kann.

BezuQszeichenliste:

1 - Scheimpflugkamera 11 - Gehäuse

12 - Objektiv/Kamera-Linsensystem

13 - Bildbebene

14 - Kamerahalter

2 - Spaltprojektor 21 - Leuchtdioden

22 - Spaltblende

23 - Projektor-Linsensystem

24 - Spiegel

25 - Projektorhalter 20

3 - Rotor

31 - Schleifkontakte

32 - Schleifring

33 - Sensor 34 - Schraube

35 - Anschlußleitungen

36 - Rotorscheibe

4 - Gehäuse der Recheneinheit 5 - Fuß

6 - Ständer

7 - Motor

8 - Auge

9 - gemeinsame Schnittachse

Claims

1. Gerät zur Augenuntersuchung mit einer Scheimpflugkamera (1) und mit einem Spaltprojektor (2) zur Aufnahme von Schnittbildern eines Auges (8), welche von einem Ständer (6) getragen ist, wobei der Spaltprojektor (2) mit einer Lichtquelle, einer vor der Lichtquelle angeordneten Spaltblende und einem der Spaltblende (22) nachgeordneten Linsensystem (23) ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen des Spaltprojektors (2) aus mehreren nebeneinander und im Wesentlichen in Spaltlängsrichtung, d. h. in der Ebene des projizierten Spaltes angeordneten Leuchtdioden (21) bestehen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (21) bogen- oder kreisförmig in der Ebene des projizierten Spaltes angeordnet sind.

3. Gerät nach Anpruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Krümmung des Bogens so bestimmt ist, dass das Linsensysten (23) von einer größtmöglichen Lichtmenge passiert wird.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (21) achsparallel zu der Spaltblende (22) angeordnet sind.

5. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Hauptstrahlen der Leuchtdioden (21) relativ zur optischen Achse des Linsensystems (23) geneigt sind und dass die Neigung der Hauptstrahlen dem Abstand der Leuchtdioden (21) zur optischen Achse entspricht.

6. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptstrahlen aller Leuchtdioden (21) sich im Wesentlichen in einem Punkt schneiden.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (21) Leuchtdioden-Chips aufweisen.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden-Chips entlang einer Geraden angeordnet sind, wobei die Anschlussfelder beiderseits der Geraden liegen.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Linsensystem (23) eine zweite Spaltblende angeordnet ist, wobei der Spalt dieser zweiten Spaltblende mit dem Spalt der ersten Spaltblende (22) fluchtet.

10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Diodenlinse (21) astigmatisch ist.

11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsensystem (23) aus Zylinderlinsen besteht.

12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt der ersten Spaltblende (22) eine Breite von 50 bis 120 µm hat.

13. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Öffnungswinkel des aus der ersten Spaltblende (22) austretenden Strahlenbündels nicht größer als 2,9° ist.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (21) blaues Licht erzeugen.

15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einem Ständer, an welchem die Scheimpflugkamera (1) und der Spaltprojektor (2) drehbar um eine Achse gehaltert sind, wobei die Achse im Wesentlichen mit der optischen Achse des Auges zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, dass der Spaltprojektor (2) und die Scheimpflugkamera (1) um mehr als 360° um die Achse frei drehbar sind, und dass über einen Übertrager eine Spannungsversorgung mit der Scheimpflugkamera (1) und dem Spaltprojektor (2) besteht.

16. Gerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Übertrager ein Schleifringübertrager (31, 32) ist.

17. Gerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheimpflugkamera (1) und der Spaltprojektor (2) auf einem an den Ständer (6) drehbar gelagerten Rotor (3) angebracht sind, dessen Drehachse die optische Achse des Spaltprojektors (2) ist.

18. Gerät nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Rotor (3) eine Recheneinheit (4) angebracht ist, die mit der Scheimpflugkamera (1) verbunden ist.

19. Gerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass eine drahtlose, mit der Scheimpflugkamera (1) und/oder der Recheneinheit verbundene Datenübertragungsstrecke besteht.

20. Gerät nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass über den Schleifringübertrager (31, 32) eine Datenübertragungsstrecke mit dem Spaltprojektor (2), der Scheimpflugkamera (1) und/oder der Recheneinheit besteht.

21. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheimpflugkamera (1) eine CCD-Kamera ist.

22. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichent, dass die Scheimpflugkamera (1) eine C-MOS-Kamera ist.

23. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Ständer (6) in drei Raumachsen verfahrbar ist.

24. Gerät nach einen der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem Strahlengang der Scheimpflugkamera (1) und/oder des Spaltprojektors (2) ein dichroitischer Spiegel (24) befindet.