EP1993432A1 - Device for taking photographs of the fundus of the eye (fundus oculi) - Google Patents

Device for taking photographs of the fundus of the eye (fundus oculi)

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Publication number
EP1993432A1
EP1993432A1 EP06705387A EP06705387A EP1993432A1 EP 1993432 A1 EP1993432 A1 EP 1993432A1 EP 06705387 A EP06705387 A EP 06705387A EP 06705387 A EP06705387 A EP 06705387A EP 1993432 A1 EP1993432 A1 EP 1993432A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fundus
frequency bands
image
images
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06705387A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Yves Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
OPHTHAMETRICS AG
Original Assignee
OPHTHAMETRICS AG
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Filing date
Publication date
Application filed by OPHTHAMETRICS AG filed Critical OPHTHAMETRICS AG
Publication of EP1993432A1 publication Critical patent/EP1993432A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
    • A61B3/15—Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing
    • A61B3/156—Arrangements specially adapted for eye photography with means for aligning, spacing or blocking spurious reflection ; with means for relaxing for blocking
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/117—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for examining the anterior chamber or the anterior chamber angle, e.g. gonioscopes
    • A61B3/1173—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for examining the anterior chamber or the anterior chamber angle, e.g. gonioscopes for examining the eye lens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
    • A61B5/1455—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters
    • A61B5/14551—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases
    • A61B5/14555—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue using optical sensors, e.g. spectral photometrical oximeters for measuring blood gases specially adapted for the eye fundus

Definitions

  • the invention relates to a device for photographing the ocular fundus (Fundus oculi) according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the invention has for its object to provide a device (fundus camera), which allows, with low illuminance and without medical dilation of the pupil of the patient, on the one hand color images of high quality and on the other hand to record spectrally resolved images.
  • the device according to the invention should make it possible to determine different blood values, in particular the concentration of hemoglobin, as well as the turbidity of the eye lens.
  • the invention achieves the stated object with a device having the features of claim 1.
  • the device according to the invention is characterized in that narrow-band light (preferably low intensity) is used to illuminate the fundus in several, but at least 2 frequency bands, the light of the different frequency bands being applied successively in time and an image of the fundus being stored by each spectral range. Thanks to the low momentary light intensity, the pupillary reflex is largely avoided. Since the patient is not blinded, the measurement can be repeated briefly in succession. It is a feature of the present invention that the spectral splitting already takes place during the illumination of the fundus and that the individual frequency bands are applied separately in time. This makes it possible to keep the momentary intensity of the light low.
  • narrow-band light preferably low intensity
  • the color of the light passes through from one end of the visible spectrum to the other and thereby registers the fundus images of the individual frequency bands, these can subsequently be combined to form a color image which is practically very close to a recording with white light.
  • a spectral distribution of the light is necessary and already given by the illumination method in the present invention.
  • the blue light is advantageous for determining lens opacity: in this procedure, the contrast between fovea and papilla is evaluated, which works best in the blue region.
  • a black and white CCD camera can be used.
  • black and white CCDs are much more sensitive than color CCDs.
  • the device In order to carry out fundus recordings on a non-dilated pupil with the device according to the invention, it should be functional with a pupil diameter of preferably not more than 3-4 mm. Relative movements of the eye to the image-taking camera limit the usable aperture to about 2 mm. Through this opening, both the lighting and the image must be made. Due to internal reflexes, especially on the cornea and the eye lens itself, the illumination and imaging beam path must be spatially separated. For this purpose, the available aperture is divided concentrically into an outer ring for illumination and an inner circle for imaging. The imaging circle should be as large as possible, as this maximizes the diffraction-limited resolution and the light output. On the other hand, the concentric lighting ring should not be chosen too thin, otherwise, in order to couple a certain energy, the light intensity is too large. A preferred choice is provide the same illumination and imaging surfaces, possibly a slightly larger central imaging surface.
  • the image capture camera can be a black and white CCD camera.
  • the fundus camera has a positioning device with the help of which the optical axis of the eye and the image-recording camera and the distance imaging optics (2; 3; 14; 15; 16) - Cornea can be set exactly and reproducibly.
  • This process is described in US Pat. No. 5,474,451 (Robert et al.).
  • the reproducibility of the positioning is important in order, on the one hand, to always be able to set the unavoidable reflections and losses due to lens opacity when measuring absolute blood values.
  • the reproducibility for the time-sequential recording of fundus images of different spectral regions is important, so that as identical as possible sections are sharply reproduced, so that they can subsequently be compiled with minimal effort to form a color image.
  • the optical design of the fundus camera is such that under the mentioned boundary conditions, the light output is as large as possible.
  • the frequency bands can each have a bandwidth of 5 to 50 nm, preferably 10 to 30 nm.
  • the light directed to the fundus may be in the visible range (preferably with a wavelength between 400-800 nm) or in the infrared range
  • the images generated can be stored in digitized form.
  • the time intervals between the individual frequency bands should expediently be kept as small as possible, preferably less than 100 ms and typically less than 20 ms.
  • the following method for photographing the ocular fundus can be carried out: a) temporally successive illumination of the fundus with spectrally limited light comprising at least two different frequency bands, b) photographic recordings of the temporally successive with different frequency bands illuminated fundus by means of a photographic image-taking camera.
  • the time-sequentially obtained, photographic images of the fundus to a total image (color image) are superposed.
  • the total power radiated into the eye is 30 to 100 ⁇ W.
  • the exposure time of the fundus in each of the individual frequency bands is preferably in the range of 10 - 30 ms.
  • Fig. 1 the schematic layout of an inventive device
  • the inventive device consists essentially of an illumination source (1), an imaging optics and a lighting optics.
  • the two beam paths are coupled by a first beam splitter 2.
  • the first beam splitter 2 is selected such that the light reflected from the fundus falls to about 95% on the image-taking camera 3. Accordingly, only about 5% of the illumination energy comes to the eye, but this is not a problem because there are enough strong sources of illumination available. This in a straight line through the first Beam splitter 2 reaching illumination light is almost completely absorbed in a beam absorber 4.
  • Positioning beam 6 according to US Patent No. 5474451 (Robert) coupled. Furthermore, a light point for guiding the eye of the patient is present via a second beam splitter 7.
  • the necessary light is e.g. from a cold light source via a fiber bundle coupled (top of Fig. 1).
  • a fiber bundle coupled top of Fig. 1.
  • an IR LED can be used to generate
  • Illumination optics (1; 2; 4,8; 9; 10):
  • a tunable or mechanically rapidly exchangeable interference filter 8 generates narrow-band light with a bandwidth of typically 10 to 30 nm.
  • the illumination beam lens 10 ensures a uniform illumination of the
  • the first beam splitter 2 reflects about 5% of the light in the direction of the eye 20, the transmitted part is rendered harmless by the beam absorber 4.
  • the second beam splitter 7 below the illumination source 1 in the form of a
  • Lighting fiber bundle serves to show a small point of light. This is generated by a LED 11 with subsequent pinhole 17. The patient is fixated
  • the IR illumination 12 for patient positioning generated together with the
  • Conveying lens 13 and the annular mirror 5 is a converging light beam from the
  • the annular mirror 5 is shown in the form of an elliptical mirror with an elliptical hole in the middle.
  • the major axes of the ellipses are chosen so that the mirror in a 45 ° projection as a circle with a circular
  • the fundus is imaged by an aspherical ophthalmoscopic lens 16.
  • the light reflected from the fundus passes through the first beam splitter 2 through 95% is projected enlarged by the first imaging lens 14 and the second imaging lens 15 on the CCD chip.
  • the image pickup camera 3 used is a CCD camera, which has a
  • Interface is connected to a PC, so that the captured image can be digitized, stored and processed further.
  • the beam path is shielded from foreign and stray light by a blackened housing.
  • An x, y cross table makes it possible to finely adjust the device with respect to the patient's eye, wherein the adjustment can also be done automatically either by hand or by evaluating the above-mentioned positioning beam 6 and by means of suitable actuators.

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Abstract

The device is used for taking photographs of the fundus of the eye (fundus oculi). It comprises: A) an illumination source (1); B) illumination optics (1; 2; 4; 8; 9; 10), which generate light in at least two different frequency bands and which can sequentially direct the light onto the fundus; C) focusing optics (2; 3; 14; 15; 16), which can sequentially generate images of the fundus that is illuminated with different frequency bands; and D) a photographic camera (3), which can record the generated images. The device makes it possible, with minimal illumination intensity and without medicinally induced dilation of the patient's pupils, to generate high-quality colour images and, moreover, to record spectrally resolved images. The device also makes it possible to determine different blood values, particularly the haemoglobin concentration, and the opacity of the crystalline lens.

Description

Vorrichtung zur fotografischen Aufnahme des Augenhintergrunds (Fundus oculi)Device for photographing the ocular fundus (fundus oculi)
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur fotografischen Aufnahme des Augenhintergrunds (Fundus oculi) gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for photographing the ocular fundus (Fundus oculi) according to the preamble of patent claim 1.
Nach dem Stand der Technik wird zur Abbildung des Augenhintergrundes entweder weisses Licht (Blitzlicht) verwendet, oder es wird schmalbandiges Licht einiger weniger Frequenzbänder benutzt, die gleichzeitig eingestrahlt werden. Die spektrale Aufteilung erfolgt - falls es das Messverfahren erfordert - erst in der Abbildungsoptik bei der Bildaufnahme. Da das Licht der verschiedenen Frequenzbänder gleichzeitig oder aber das ganze sichtbare Spektrum zur Beleuchtung benutzt wird muss die momentane Intensität des Lichtes entsprechend hoch gewählt werden, was zum bekannten Pupillenreflex führt. Um diesen unerwünschten Effekt zu eliminieren, ist es deshalb nötig die Pupille des Patienten vorgängig medikamentös aufzuweiten.In the prior art either white light (flashlight) is used to image the ocular fundus, or narrow band light of a few frequency bands are used, which are irradiated simultaneously. The spectral division takes place - if required by the measuring method - only in the imaging optics during image acquisition. Since the light of the different frequency bands at the same time or the entire visible spectrum is used for illumination, the instantaneous intensity of the light must be selected to be correspondingly high, which leads to the known pupil reflex. In order to eliminate this undesirable effect, it is therefore necessary to dilate the patient's pupil beforehand medicinally.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung (Funduskamera) zu schaffen, die es erlaubt, mit geringer Beleuchtungsstärke und ohne medikamentöse Aufweitung der Pupille des Patienten, einerseits Farbbilder hoher Qualität und andererseits spektral aufgelöste Bilder aufzunehmen. Darüber hinaus soll die erfindungsgemässe Vorrichtung (Funduskamera) ermöglichen, verschiedene Blutwerte, insbesondere die Konzentration des Hämoglobins, sowie die Trübung der Augenlinse zu bestimmen.The invention aims to remedy this situation. The invention has for its object to provide a device (fundus camera), which allows, with low illuminance and without medical dilation of the pupil of the patient, on the one hand color images of high quality and on the other hand to record spectrally resolved images. In addition, the device according to the invention (fundus camera) should make it possible to determine different blood values, in particular the concentration of hemoglobin, as well as the turbidity of the eye lens.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe mit einer Vorrichtung, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The invention achieves the stated object with a device having the features of claim 1.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass zur Beleuchtung des Fundus schmalbandiges Licht (vorzugsweise niedriger Intensität) in mehreren, mindestens aber 2 Frequenzbändern verwendet wird, wobei das Licht der verschiedenen Frequenzbänder zeitlich nacheinander angewendet und von jedem Spektralbereich ein Bild des Fundus gespeichert wird. Dank der geringen momentanen Lichtintensität wird der Pupillenreflex weitgehend vermieden. Da der Patient nicht geblendet wird, kann die Messung kurzzeitig nacheinander wiederholt werden. Es ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass die spektrale Aufteilung bereits bei der Beleuchtung des Fundus erfolgt und dass die einzelnen Frequenzbänder zeitlich getrennt angewendet werden. Damit ist es möglich, die momentane Intensität des Lichtes niedrig zu halten. Wird die Farbe des Lichtes vom einen Ende des sichtbaren Spektrums zum anderen durchlaufen und dabei die Fundusbilder der einzelnen Frequenzbänder registriert, so können diese nachträglich zu einem Farbbild zusammengesetzt werden, welches einer Aufnahme mit weissem Licht praktisch sehr nahe kommt. Sowohl zur Bestimmung von Blutwerten wie auch zur Messung der Linsentrübung ist eine spektrale Aufteilung des Lichtes notwendig und bei der vorliegenden Erfindung bereits durch die Beleuchtungsmethode gegeben. So ist zur Bestimmung der Hämoglobinkonzentration vor allem das rote Licht von Interessen, da dieses vom Blut bevorzugt reflektiert wird. Andererseits ist zur Bestimmung der Linsentrübung das blaue Licht vorteilhaft: Bei diesem Verfahren wird der Kontrast zwischen Fovea und Papille ausgewertet, was im blauen Bereich am besten gelingt.The device according to the invention is characterized in that narrow-band light (preferably low intensity) is used to illuminate the fundus in several, but at least 2 frequency bands, the light of the different frequency bands being applied successively in time and an image of the fundus being stored by each spectral range. Thanks to the low momentary light intensity, the pupillary reflex is largely avoided. Since the patient is not blinded, the measurement can be repeated briefly in succession. It is a feature of the present invention that the spectral splitting already takes place during the illumination of the fundus and that the individual frequency bands are applied separately in time. This makes it possible to keep the momentary intensity of the light low. If the color of the light passes through from one end of the visible spectrum to the other and thereby registers the fundus images of the individual frequency bands, these can subsequently be combined to form a color image which is practically very close to a recording with white light. Both for the determination of blood values and for the measurement of lens opacity, a spectral distribution of the light is necessary and already given by the illumination method in the present invention. Thus, to determine the hemoglobin concentration, especially the red light of interests, as this is preferably reflected by the blood. On the other hand, the blue light is advantageous for determining lens opacity: in this procedure, the contrast between fovea and papilla is evaluated, which works best in the blue region.
Es ist ein weiteres Merkmal der Erfindung, dass Dank der zeitsequentiellen spektralen Aufteilung des beleuchtenden Lichts zur Bildaufnahme eine schwarz/weiss CCD Kamera verwendet werden kann. Technisch bedingt sind schwarz/weiss CCDs wesentlich empfindlicher als Farb-CCDs.It is a further feature of the invention that thanks to the time-sequential spectral distribution of the illuminating light for image acquisition, a black and white CCD camera can be used. For technical reasons, black and white CCDs are much more sensitive than color CCDs.
Um mit der erfind ungsgemässen Vorrichtung Fundusaufnahmen bei nicht dilatierter Pupille durchzuführen, sollte sie mit einem Pupillendurchmesser von vorzugsweise maximal 3 - 4 mm funktionstüchtig sein. Relativbewegungen des Auges zur Bildaufnahme-Kamera schränken die nutzbare Apertur auf etwa 2 mm ein. Durch diese Öffnung muss sowohl die Beleuchtung als auch die Abbildung vorgenommen werden. Auf Grund interner Reflexe, vor allem an der Cornea und der Augenlinse selber, muss der Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang räumlich getrennt werden. Dazu wird die zur Verfügung stehende Apertur konzentrisch aufgeteilt, in einen äusseren Ring zur Beleuchtung und einen inneren Kreis zur Abbildung. Der Abbildungskreis sollte so gross wie möglich sein, da dadurch das beugungslimitierte Auflösungsvermögen und die Lichtausbeute maximiert werden. Andererseits sollte der konzentrische Beleuchtungsring nicht zu dünn gewählt werden, da sonst, um eine bestimme Energie einzukoppeln, die Lichtintensität zu gross wird. Eine bevorzugte Wahl besteht darin gleiche Beleuchtungs- und Abbildungs-Flächen vorzusehen, allenfalls eine etwas grossere zentrale Abbildungsfläche.In order to carry out fundus recordings on a non-dilated pupil with the device according to the invention, it should be functional with a pupil diameter of preferably not more than 3-4 mm. Relative movements of the eye to the image-taking camera limit the usable aperture to about 2 mm. Through this opening, both the lighting and the image must be made. Due to internal reflexes, especially on the cornea and the eye lens itself, the illumination and imaging beam path must be spatially separated. For this purpose, the available aperture is divided concentrically into an outer ring for illumination and an inner circle for imaging. The imaging circle should be as large as possible, as this maximizes the diffraction-limited resolution and the light output. On the other hand, the concentric lighting ring should not be chosen too thin, otherwise, in order to couple a certain energy, the light intensity is too large. A preferred choice is provide the same illumination and imaging surfaces, possibly a slightly larger central imaging surface.
Die Bildaufnahme-Kamera kann eine schwarz/weiss CCD Kamera sein.The image capture camera can be a black and white CCD camera.
Bei einer besonderen Ausführungsform verfügt die Funduskamera über eine Positioniervorrichtung, mit deren Hilfe die optische Achse des Auges und der Bildaufnahme-Kamera sowie der Abstand Abbildungsoptik (2;3;14;15;16) - Cornea exakt und reproduzierbar eingestellt werden können. Dieses Verfahren ist im US Patent Nr. 5474451 (Robert et al.) beschrieben. Die Reproduzierbarkeit der Positionierung ist wichtig, um einerseits bei der Messung von absoluten Blutwerten die unvermeidlichen Reflexionen und Verluste durch die Linsentrübung immer gleich einstellen zu können. Andererseits ist die Reproduzierbarkeit für die zeitsequenziellen Aufnahme von Fundusbildern verschiedener Spektralbereiche wichtig, damit möglichst identische Ausschnitte scharf abgebildet werden, so dass sie nachher mit minimalem Aufwand rechnerisch zu einem Farbbild zusammengesetzt werden können. Das optische Design der Funduskamera ist derart, dass unter den erwähnten Randbedingungen die Lichtausbeute möglichst gross ist.In a particular embodiment, the fundus camera has a positioning device with the help of which the optical axis of the eye and the image-recording camera and the distance imaging optics (2; 3; 14; 15; 16) - Cornea can be set exactly and reproducibly. This process is described in US Pat. No. 5,474,451 (Robert et al.). The reproducibility of the positioning is important in order, on the one hand, to always be able to set the unavoidable reflections and losses due to lens opacity when measuring absolute blood values. On the other hand, the reproducibility for the time-sequential recording of fundus images of different spectral regions is important, so that as identical as possible sections are sharply reproduced, so that they can subsequently be compiled with minimal effort to form a color image. The optical design of the fundus camera is such that under the mentioned boundary conditions, the light output is as large as possible.
Die Frequenzbänder können je eine Bandbreite von 5 - 50 nm, vorzugsweise von 10 - 30 nm aufweisen.The frequency bands can each have a bandwidth of 5 to 50 nm, preferably 10 to 30 nm.
Das auf den Fundus gerichtete Licht kann im sichtbaren Bereich (vorzugsweise mit einer Wellenlänge zwischen 400 - 800 nm) oder im Infrarot-Bereich, liegenThe light directed to the fundus may be in the visible range (preferably with a wavelength between 400-800 nm) or in the infrared range
Bei einer besonderen Ausführungsform sind die erzeugten Bilder in digitalisierter Form speicherbar .In a particular embodiment, the images generated can be stored in digitized form.
Die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Frequenzbändern sollten zweckmässigerweise so klein als möglich gehalten werden, vorzugsweise kleiner als 100 ms und typischerweise kleiner als 20 ms. Um ein Gesamtbild des Fundus aus den mittels der erfindungsgemässen Vorrichtung erhaltenen Bildern erzeugen zu können wird vorzugsweise ein Rechner eingesetzt, in welchem die einzelnen Bilder rechnerisch überlagerbar sind.The time intervals between the individual frequency bands should expediently be kept as small as possible, preferably less than 100 ms and typically less than 20 ms. In order to be able to generate an overall image of the fundus from the images obtained by means of the device according to the invention, it is preferable to use a computer in which the individual images can be superimposed computationally.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung lässt sich das folgende Verfahren zur fotografischen Aufnahme des Augenhintergrunds (Fundus oculi) durchführen: a) zeitlich nacheinander erfolgende Beleuchtung des Fundus mit spektral eingegrenztem Licht, welches mindestens zwei verschiedene Frequenzbänder umfasst, b) fotografische Aufnahmen des zeitlich nacheinander mit verschiedenen Frequenzbändern beleuchteten Fundus mittels einer fotografischen Bildaufnahme- Kamera.With the device according to the invention, the following method for photographing the ocular fundus (fundus oculi) can be carried out: a) temporally successive illumination of the fundus with spectrally limited light comprising at least two different frequency bands, b) photographic recordings of the temporally successive with different frequency bands illuminated fundus by means of a photographic image-taking camera.
Vorzugsweise werden die zeitlich nacheinander erhaltenen, fotografischen Aufnahmen des Fundus zu einem Gesamtbild (Farbbild) superponiert.Preferably, the time-sequentially obtained, photographic images of the fundus to a total image (color image) are superposed.
Bei einer besonderen Ausführungsform dieses Verfahren beträgt die gesamte ins Auge eingestrahlte Leistung 30 bis 100 μW.In a particular embodiment of this method, the total power radiated into the eye is 30 to 100 μW.
Die Belichtungsdauer des Fundus in jedem der einzelnen Frequenzbänder liegt vorzugsweise im Bereich von 10 - 30 ms.The exposure time of the fundus in each of the individual frequency bands is preferably in the range of 10 - 30 ms.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand einer teilweise schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert.The invention and further developments of the invention will be explained in more detail below with reference to a partially schematic representation of an embodiment.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 : das schematische Layout einer erfindungsgemässen VorrichtungFig. 1: the schematic layout of an inventive device
Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Beleuchtungsquelle (1), einer Abbildungsoptik sowie einer Beleuchtungsoptik. Die beiden Strahlengänge sind durch einen ersten Strahlteiler 2 gekoppelt. Der erste Strahlteiler 2 ist so gewählt, dass das vom Fundus reflektierte Licht zu ca. 95% auf die Bildaufnahme-Kamera 3 fällt. Entsprechend gelangen nur etwa 5% der Beleuchtungsenergie zum Auge, was aber kein Problem darstellt, da genügend starke Beleuchtungsquellen zur Verfügung stehen. Das in gerader Richtung durch den ersten Strahlteiler 2 gelangende Beleuchtungslicht wird in einem Strahlabsorber 4 fast vollständig absorbiert.The inventive device consists essentially of an illumination source (1), an imaging optics and a lighting optics. The two beam paths are coupled by a first beam splitter 2. The first beam splitter 2 is selected such that the light reflected from the fundus falls to about 95% on the image-taking camera 3. Accordingly, only about 5% of the illumination energy comes to the eye, but this is not a problem because there are enough strong sources of illumination available. This in a straight line through the first Beam splitter 2 reaching illumination light is almost completely absorbed in a beam absorber 4.
Zusätzlich ist in den Beleuchtungsstrahlengang über einen Ringspiegel 5 einIn addition, in the illumination beam path via a ring mirror 5 a
Positionierstrahl 6 gemäss US Patent Nr. 5474451 (Robert) eingekoppelt. Ferner ist über einen zweiten Strahlteiler 7 ein Lichtpunkt zur Führung des Auges des Patienten vorhanden.Positioning beam 6 according to US Patent No. 5474451 (Robert) coupled. Furthermore, a light point for guiding the eye of the patient is present via a second beam splitter 7.
Im Folgenden wird die Funktion der einzelnen Komponenten der Vorrichtung nach Fig.In the following, the function of the individual components of the device according to FIG.
1 erläutert:1 explains:
Beleuchtungsquelle:Lighting Source:
Das notwendige Licht wird z.B. von einer Kaltlichtquelle über ein Faserbündel eingekoppelt (oben in Fig. 1). Alternativ kann eine IR-LED zur Erzeugung vonThe necessary light is e.g. from a cold light source via a fiber bundle coupled (top of Fig. 1). Alternatively, an IR LED can be used to generate
Infrarotbildern installiert werden.Infrared images are installed.
Beleuchtungsoptik (1 ;2;4,8;9;10):Illumination optics (1; 2; 4,8; 9; 10):
Ein durchstimmbares oder mechanisch rasch wechselbares Interferenzfilter 8 erzeugt schmalbandiges Licht mit einer Bandbreite von typischerweise 10 - 30nm.A tunable or mechanically rapidly exchangeable interference filter 8 generates narrow-band light with a bandwidth of typically 10 to 30 nm.
Durch eine Blende 9 mit zentralem Beamstop wird erreicht, dass der zentrale Teil derThrough an aperture 9 with central beam stop is achieved that the central part of the
Cornea nicht beleuchtet wird, so dass in der Bildaufnahme-Kamera 3 kein Reflex entsteht. Die Beleuchtungsstrahllinse 10 sorgt für eine gleichmässige Beleuchtung desCornea is not illuminated, so that in the image-taking camera 3 no reflex arises. The illumination beam lens 10 ensures a uniform illumination of the
Fundus. Der erste Strahlteiler 2 reflektiert ca. 5% des Lichts Richtung Auge 20, der transmittierte Teil wird vom Strahlabsorber 4 unschädlich gemacht.Fundus. The first beam splitter 2 reflects about 5% of the light in the direction of the eye 20, the transmitted part is rendered harmless by the beam absorber 4.
Der zweite Strahlteiler 7 unterhalb der Beleuchtungsquelle 1 in Form einesThe second beam splitter 7 below the illumination source 1 in the form of a
Beleuchtungsfaserbündels dient dazu, einen kleinen Lichtpunkt einzublenden. Dieser wird durch eine LED 11 mit nachfolgendem Pinhole 17 erzeugt. Der Patient fixiert seinLighting fiber bundle serves to show a small point of light. This is generated by a LED 11 with subsequent pinhole 17. The patient is fixated
Auge auf den Lichtpunkt, so dass der Augapfel eine definierte Position einnimmt.Eye on the point of light, so that the eyeball occupies a defined position.
Die IR-Beleuchtung 12 für die Patientenpositionierung erzeugt zusammen mit derThe IR illumination 12 for patient positioning generated together with the
Sammellinse 13 und dem Ringspiegel 5 einen konvergierenden Lichtstrahl, der von derConveying lens 13 and the annular mirror 5 is a converging light beam from the
Cornea bei richtiger Positionierung der Funduskamera parallel reflektiert wird. (PatentCornea is reflected in parallel with proper positioning of the fundus camera. (Patent
Robert et al.). In der Figur 1 ist der Ringspiegel 5 im Form eines elliptischen Spiegels mit einem elliptischen Loch in der Mitte dargestellt. Die Hauptachsen der Ellipsen sind so gewählt, dass der Spiegel in einer 45°-Projektion als Kreis mit einem kreisrundenRobert et al.). In the figure 1, the annular mirror 5 is shown in the form of an elliptical mirror with an elliptical hole in the middle. The major axes of the ellipses are chosen so that the mirror in a 45 ° projection as a circle with a circular
Loch erscheint.Hole appears.
Abbildungsoptik (2;3;14;15,16):Imaging optics (2; 3; 14; 15,16):
Zur Abbildung des Fundus dient eine asphärische ophthalmoskopische Linse 16. Das vom Fundus reflektierte Licht geht zu 95% durch den ersten Strahlteiler 2 hindurch und wird von der ersten Abbildungslinse 14 und der zweite Abbildungslinse 15 vergrössert auf den CCD-Chip projiziert.The fundus is imaged by an aspherical ophthalmoscopic lens 16. The light reflected from the fundus passes through the first beam splitter 2 through 95% is projected enlarged by the first imaging lens 14 and the second imaging lens 15 on the CCD chip.
Bildaufnahme - Kamera:Image Capture - Camera:
Die verwendete Bildaufnahme-Kamera 3 ist eine CCD-Kamera, welche über eineThe image pickup camera 3 used is a CCD camera, which has a
Schnittstelle mit einem PC verbunden ist, so dass das von ihr aufgenommene Bild digitalisiert, gespeichert und weiter verarbeitet werden kann.Interface is connected to a PC, so that the captured image can be digitized, stored and processed further.
Der Strahlenweg ist durch ein geschwärztes Gehäuse vor Fremd- und Streulicht abgeschirmt.The beam path is shielded from foreign and stray light by a blackened housing.
Positionierung der Vorrichtung:Positioning of the device:
Ein x,y-Kreuztisch erlaubt es, die Vorrichtung gegenüber dem Patientenauge fein zu justieren, wobei das Justieren entweder von Hand oder durch Auswerten des oben erwähnten Positionierstrahls 6 sowie mittels geeigneter Aktoren auch automatisch erfolgen kann. An x, y cross table makes it possible to finely adjust the device with respect to the patient's eye, wherein the adjustment can also be done automatically either by hand or by evaluating the above-mentioned positioning beam 6 and by means of suitable actuators.

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung zur fotografischen Aufnahme des Augenhintergrunds (Fundus oculi) mit1. Apparatus for photographing the fundus (Fundus oculi) with
A) einer Beleuchtungsquelle (1);A) an illumination source (1);
B) einer Beleuchtungsoptik (1 ;2;4;8;9;10), welche Licht in mindestens zwei verschiedenen Frequenzbändern erzeugen und zeitlich nacheinander auf den Fundus richten kann;B) illumination optics (1; 2; 4; 8; 9; 10) which can generate light in at least two different frequency bands and direct them one after the other to the fundus;
C) einer Abbildungsoptik (2;3;14;15;16), welche zeitlich nacheinander Bilder des mit verschiedenen Frequenzbändern beleuchteten Fundus erzeugen kann; undC) imaging optics (2; 3; 14; 15; 16) which can successively generate images of the fundus illuminated with different frequency bands; and
D) einer fotografischen Bildaufnahme-Kamera (3), welche die erzeugten Bilder festhalten kann.D) a photographic image-taking camera (3), which can capture the images generated.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahme- Kamera (3) eine schwarz/weiss CCD Kamera ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the image-recording camera (3) is a black / white CCD camera.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie über eine Positioniervorrichtung (5;12;13) verfügt, mit deren Hilfe die optische Achse des Auges (20) und der Bildaufnahme-Kamera (3) sowie der Abstand zwischen der Abbildungsoptik (2;3;14;15;16) und der Cornea einstellbar ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it has a positioning device (5; 12; 13), by means of which the optical axis of the eye (20) and the image-taking camera (3) and the distance between the Imaging optics (2; 3; 14; 15; 16) and the cornea is adjustable.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzbänder je eine Bandbreite von 5 - 50 nm, vorzugsweise 10 - 30 nm aufweisen.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the frequency bands each have a bandwidth of 5 - 50 nm, preferably 10 - 30 nm.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das auf den Fundus gerichtete Licht im sichtbaren Bereich, vorzugsweise mit einer Wellenlänge zwischen 400 - 800 nm, liegt.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light directed to the fundus in the visible range, preferably with a wavelength between 400 - 800 nm, is located.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das auf den Fundus gerichtete Licht im Infrarot-Bereich, liegt.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the light directed to the fundus in the infrared range, is located.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Bilder in digitalisierter Form speicherbar sind. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the images generated can be stored in digitized form.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitintervalle zwischen den einzelnen Frequenzbändern kleiner als 100 ms, vorzugsweise kleiner als 20 ms sind.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the time intervals between the individual frequency bands are less than 100 ms, preferably less than 20 ms.
9. Vorrichtung zur Erzeugung eines Gesamtbildes des Fundus aus den mittels der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 erhaltenen Bildern, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Rechner (18) umfasst, in welchem die einzelnen Bilder rechnerisch überlagerbar sind.9. A device for generating an overall image of the fundus from the images obtained by means of the device according to one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises a computer (18) in which the individual images are computationally superimposed.
10. Verfahren zur fotografischen Aufnahme des Augenhintergrunds (Fundus oculi), gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) zeitlich nacheinander erfolgende Beleuchtung des Fundus mit spektral eingegrenztem Licht, welches mindestens zwei verschiedene Frequenzbänder umfasst, b) fotografische Aufnahmen des zeitlich nacheinander mit verschiedenen Frequenzbändern beleuchteten Fundus mittels einer fotografischen Bildaufnahme- Kamera (3).10. A method for photographing the ocular fundus (Fundus oculi), characterized by the following steps: a) temporally successive illumination of the fundus with spectrally limited light, which comprises at least two different frequency bands, b) photographic recordings of the successively illuminated with different frequency bands fundus by means of a photographic image-taking camera (3).
11.Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich nacheinander erhaltenen, fotografischen Aufnahmen des Fundus zu einem Gesamtbild (Farbbild) superponiert werden.11.A method according to claim 10, characterized in that the time sequentially obtained, photographic images of the fundus are superposed to an overall image (color image).
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse des Auges (20) und der Bildaufnahme-Kamera (3) sowie der Abstand zwischen der Bildaufnahme-Kamera (3) und der Cornea reproduzierbar eingestellt wird.12. The method according to claim 10 or 11, characterized in that the optical axis of the eye (20) and the image pickup camera (3) and the distance between the image pickup camera (3) and the cornea is set reproducible.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte ins Auge eingestrahlte Leistung 30 bis 100 μW beträgt.13. The method according to any one of claims 10 to 12, characterized in that the total radiated into the eye power is 30 to 100 μW.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das auf den Fundus gerichtete Licht im sichtbaren Bereich, vorzugsweise mit einer Wellenlänge von 400 - 800 nm liegt. 14. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the light directed to the fundus in the visible range, preferably with a wavelength of 400 - 800 nm.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das auf den Fundus gerichtete Licht im Infrarot-Bereich liegt.15. The method according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the light directed to the fundus is in the infrared range.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Belichtungsdauer des Fundus in jedem der einzelnen Frequenzbänder im Bereich von 10 - 30 ms liegt.16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized in that the exposure time of the fundus in each of the individual frequency bands in the range of 10 - 30 ms.
17. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zur Bestimmung des Trübungsgrades der Augenlinse.17. Use of the device according to one of claims 1 to 8, for determining the degree of turbidity of the eye lens.
18. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, zur Bestimmung von Blutwerten, vorzugsweise der Konzentration des Hämoglobins. 18. Use of the device according to one of claims 1 to 8, for the determination of blood values, preferably the concentration of hemoglobin.
EP06705387A 2006-03-13 2006-03-13 Device for taking photographs of the fundus of the eye (fundus oculi) Withdrawn EP1993432A1 (en)

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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009083419A1 (en) * 2007-12-30 2009-07-09 Ophthametrics Ag Device for low-reflection photographic recording of the eye fundus with improved tolerance to lateral shifts
US9168173B2 (en) * 2008-04-04 2015-10-27 Truevision Systems, Inc. Apparatus and methods for performing enhanced visually directed procedures under low ambient light conditions
WO2013017337A1 (en) 2011-08-03 2013-02-07 Ophthametrics Ag Imaging device for recording an image of a retina of an eye, imaging method, and computer program product
US10582853B2 (en) 2018-03-13 2020-03-10 Welch Allyn, Inc. Selective illumination fundus imaging
DE102021117734A1 (en) 2021-07-09 2023-01-12 Karl Leibinger Medizintechnik Gmbh & Co. Kg lighting arrangement

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH688304A5 (en) * 1993-01-28 1997-07-31 Yves Prof Dr Robert Ophthalmologic Geraet.
US5474451A (en) 1994-02-02 1995-12-12 Regents Of The University Of Minnesota Dental water and air purification equipment
US6142629A (en) * 1998-08-30 2000-11-07 Applied Spectral Imaging Ltd. Spectral imaging using illumination of preselected spectral content
GB2375679A (en) * 2001-04-09 2002-11-20 Patrick Kerr Retinal function camera using plural light wavelengths to produce a retinal function image showing haemoglobin oxygenation.
US7001020B2 (en) * 2001-08-02 2006-02-21 Daphne Instruments, Inc. Complete autorefractor system in an ultra-compact package
AU2003219668A1 (en) * 2002-01-18 2003-09-02 Universiy Of Iowa Research Foundation Device and method for optical imaging of retinal function
DE102004020663A1 (en) * 2004-04-24 2005-11-10 Carl Zeiss Meditec Ag Device for lighting organic objects

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2007104165A1 *

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