DE3834293C2 - Vorrichtung zur Beobachtung des Augenhintergrundes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beob­ achtung des Augenhintergrundes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist bspw. aus der internationa­ len Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO 88/03396 bekannt. Auf diese Anmeldung sowie die in dieser Anmeldung genannten weiteren Literaturstellen wird hinsichtlich der Erläuterung aller in der vorliegenden Anmeldung nicht beschriebenen Details ausdrücklich Bezug genommen.

Eine weitere Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus der US-PS 4 900 144 bekannt.

Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 werden auch als Scanning-Ophthalmoskope und insbesondere als Laser-Scanning-Ophthalmoskope bezeichnet. Diese Bezeichung weist bereits daraufhin, daß bislang lediglich der Einsatz gattungsgemäßer Vorrichtungen als bildgebende Vorrichtun­ gen, d. h. als Vorrichtungen, die ein Bild des Augenhinter­ grundes liefern, das bspw. auf einem Monitor dargestellt wird, in Betracht gezogen worden ist.

Derartige Bilder können aber lediglich qualitativ und nicht quantitativ ausgewertet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Beobachtung des Augenhintergrundes, die mit einer abtastenden Beleuchtung arbeitet, derart weiterzubilden, daß zusätzlich zum Bild des Augenhintergrundes quantitati­ ve Daten über die Struktur des Augenhintergrundes dadurch erhalten werden, daß eine Tiefeninformation über den Augenhintergrund erhalten wird.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Überraschenderweise gelingt eine Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß von einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, also einer konfokal bzw. einer mit "Double-Scanning" arbeitenden Vorrichtung ausgegangen wird, die einen stationären Signallichtstrahl liefert.

Erfindungsgemäß wird diese Vorrichtung dadurch weiterge­ bildet, daß im Nachweisstrahlengang wenigstens ein Linsen­ element mit Zylinderwirkung und ein Quadrantendetektor vorgesehen sind, der in der Mittelebene der beiden Fokus- Ebenen des Zylinder-Linsenelements angeordnet ist. Die Auswerte- und Synchronisiereinheit wertet die Intensitäts­ verteilung auf dem Quadrantendetektor aus. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung arbeitet damit wie folgt:

Das im Nachweisstrahlengang vorgesehene astigmatische System liefert in der meridionalen bzw. sagittalen Bilde­ bene zwei Strichfokusse, die einen bestimmten axialen Abstand aufweisen. Da sich in der Mitte zwischen den beiden Bild­ ebenen der Quadrantendetektor befindet, liegend die beiden Strichfokusse dann, wenn der abtastende Laserstrahl exakt auf die reflektierende Fläche fokussiert ist, in gleichem Ab­ stand vor und hinter dem Quadrantendetektor. Damit ergibt sich in diesem Falle eine kreisförmige Intensitätsvertei­ lung in der Detektorebene.

Befindet sich dagegen die abgetastete Fläche außerhalb der Fokusebene des abtastenden Laserstrahls, so ergibt sich je nach Größe der Abweichung eine ovale Intensitätsverteilung auf dem Quadrantendetektor, deren Orientierung von der Richtung der Abweichung, d. h. davon, ob die Fokusebene des abtastenden Laserstrahls vor oder hinter dem Augenhinter­ grund liegt, und deren Exzentrizität vom Betrag der Ab­ weichung abhängt.

Diese Asymetrie kann durch geeignete arithmetische Ver­ knüpfung der 4 Quadranten des Quadrantendetektors nachge­ wiesen werden.

Damit liefert das Ausgangssignals des Quadrantendetektors eine Tiefeninformation, die entweder zur Kompensation der Fokusabweichung (Anspruch 2), d. h. zur Realisierung eines Autofokussystems, oder auch zur Darstellung einer Informa­ tion über die Topographie des Augenhintergrunds verwendet werden kann.

Diese Information kann dabei entweder aus der zur Fokus­ sierung erforderlichen Verschiebung des im Beleuchtungs­ strahlengangs vorgesehenen verschiebbaren Elements, die beispielsweise ein an sich bekannter Wegaufnehmer erfaßt, oder aus der Exzentrizität des Signals auf dem Quadranten­ detektor abgeleitet werden (Anspruch 3).

Gleichzeitig kann durch additive Verknüpfung der vier Sekto­ ren des Quadrantendetektors die Gesamtreflektivität des abgetasteten Objekts ermittelt werden, also eine reguläres Reflexionsbild erhalten werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung liefert damit zusätzlich zu einem Bild des Augenhintergrunds eine Information über die Topographie des Augenhintergrunds, d. h. eine Informa­ tion über die 3-dimensionale Gestaltung des Augenhinter­ grunds.

Darüberhinaus kann das Ausgangssignal zur Fokussierung und damit zur Verbesserung der Auflösung der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.

Der Meßbereich und die Tiefenauflösung der erfindungsge­ mäßen Vorrichtung kann durch geeignete Wahl der Brennwei­ ten der sphärischen Linsenelemente (Anspruch 4) und des astigmatischen Linsenelements im Nachweisstrahlengang an die jeweiligen Verhältnisse leicht angepaßt werden.

Darüberhinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zur Bestimmung der Cornea-Topographie verwendet werden.

Da eine Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der vorstehenden Beschreibung unter der Verwen­ dung des in der WO 88/03396 angegebenen Optikaufbaus leicht möglich ist, soll im folgenden auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels verzichtet werden. Es wird lediglich daraufhingewiesen, daß zweckmäßigerweise das Linsenelement mit Zylinderwirkung und der Quadrantendetektor in dem mit N bezeichneten Teil des Strahlengangs und das der Fokussierung dienende verschiebbare Element in dem mit L bezeichneten Teil des Strahlengangs in Fig. 2 der WO 8803396 angeordnet sind.

Claims (4)

1. Vorrichtung zur Beobachtung des Augenhintergrundes, mit einer Abtasteinrichtung, die strahlablenkende und strahlabbildende Elemente aufweist, über die sowohl der Beleuchtungslichtstrahl einer Licht­ quelle zu dem zu beobachtenden Abschnitt des Augenhinter­ grundes als auch der am zu beobachtenden Abschnitt reflek­ tierte Nachweisstrahl zu einer Detektoreinrichtung geführt sind, aus deren zeitsequentiellem Ausgangssignal eine Auswerte- und Synchronisiereinheit ein Bild des zu beo­ bachtenden Abschnitts erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß im Nachweisstrahlengang ein Linsenelement mit Zylinderwirkung und ein Quadrantendetek­ tor vorgesehen sind, der in einer Ebene in der Mitte zwischen den beiden Fokusebenen des Zylinder- Linsenelements angeordnet ist, und daß die Auswerte- und Synchronisiereinheit die Intensitätsverteilung auf dem Quadrantendetektor als Tiefeninformation auswertet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens im Beleuchtungs­ strahlengang mindestens ein der Fokussierung dienendes verschiebbares Element vorgesehen ist, dessen Verschiebung längs der optischen Achse durch die Auswerte- und Synchronisiereinheit derart gesteuert wird, daß die Intensitätsverteilung auf dem Quadrantendetektor annähernd kreisförmig ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Synchroni­ siereinheit aus der Exzentrizität der Intensitätsvertei­ lung des Quadrantendetektors und/oder der Verschiebung des verschiebbaren Elements die Topographie des Augenhinter­ grundes bestimmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Nachweisstrahlengang zusätzlich ein Linsenelement mit sphärischer Wirkung angeordnet ist, durch das der Meßbereich und die Tiefenauflösung eingestellt wird.