ES2618921T3 - Sistema para la obtención de imágenes oftálmicas - Google Patents

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ES2618921T3 ES12815388.9T ES12815388T ES2618921T3 ES 2618921 T3 ES2618921 T3 ES 2618921T3 ES 12815388 T ES12815388 T ES 12815388T ES 2618921 T3 ES2618921 T3 ES 2618921T3
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Wenguang Chen
Sufeng YAN
Yue WEI
Zhaosong KONG
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SHANGHAI MEDIWORKS PREC INSTR CO Ltd
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Abstract

Un sistema de obtención de imágenes, que comprende: un módulo de fuente luminosa (101); un módulo de división radial (102); un módulo óptico común (103) en el que los rayos de luz enviados por el módulo de fuente luminosa (101) pasan a través del módulo de división radial (102) y del módulo óptico común (103); un receptor de imagen (106); un módulo de suministro de energía (201) para el módulo de fuente luminosa; un módulo de activación (202) para el receptor de imagen; un módulo de procesamiento-visualización (203); y un módulo de activación del movimiento (204); dicho receptor de imagen (106) es un sensor de matriz de área; en donde dicho módulo de activación del movimiento (204) está conectado al módulo de fuente luminosa (101) y activa el módulo de fuente luminosa (101) para que se mueva en una dirección radial de una trayectoria óptica de iluminación ascendente formada entre el módulo de fuente luminosa (101) y el módulo de división radial (102); dicho receptor de imagen (106) está configurado para abrirse continuamente para la exposición en una dirección radial de una trayectoria óptica de observación descendente formada por el módulo de división radial (102) y por el receptor de imagen (106); y la apertura continua del receptor de imagen (106) para la adquisición de señales está sincronizada con el movimiento del módulo de fuente luminosa (101).

Description

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DESCRIPCION
Sistema para la obtencion de imagenes oftalmicas Campo de la invencion
La invencion se refiere a un sistema para la obtencion de imagenes oftalmicas.
Antecedentes de la invencion
Un instrumento clasico para la deteccion o la obtencion de imagenes oftalmicas incluye una trayectoria optica de iluminacion y una trayectoria optica de observacion. La trayectoria optica de iluminacion se emplea para iluminar el ojo del paciente, y un rayo de luz que se refleja desde el ojo pasa a traves de la trayectoria optica de observacion para iluminar el ojo del observador o un dispositivo de observacion, de modo que se observa y fotografia el estado saludable del ojo, incluido el fondo de ojo.
Sin embargo, la estructura del ojo es complicada y los tejidos fisiologicos especificos varian de un paciente a otro. Particularmente, cuando se emplea un instrumento optico para observar y fotografiar, la luz reflejada excedente de la cornea y de la superficie de la lente del objetivo pasa a traves del instrumento optico y forma una imagen fantasma. Asi, la calidad de la imagen de observacion total disminuye, y se hace necesario eliminar la imagen fantasma y las diversas luces parasitas del sistema optico.
Los instrumentos opticos oftalmicos convencionales suelen emplear una placa con fondo negro o una abertura anular para eliminar la imagen fantasma y las luces parasitas. Especificamente, estos instrumentos tienen las siguientes desventajas:
1. La imagen fantasma y las luces parasitas no pueden eliminarse completamente, y la calidad de la imagen obtenida es baja.
2. La trayectoria optica de iluminacion y la trayectoria optica de observacion son independientes entre si, y el coste de produccion es relativamente alto.
3. Las estructuras opticas disenadas para eliminar la imagen fantasma y las luces parasitas tienen una estructura relativamente compleja y ocupan un gran volumen.
4. Cuando se emplea la abertura anular, la disponibilidad de la fuente luminosa es relativamente baja a la vez que el consumo de energia es relativamente alto.
5. El flujo luminoso que entra en el ojo del paciente es relativamente grande, lo que da como resultado en la incomodidad del paciente.
Asi, es deseable poder disponer de un sistema de obtencion de imagenes oftalmicas que tenga una calidad de obtencion de imagenes alta, una estructura relativamente sencilla, unos costes de produccion y consumo de energia bajos, que sea eficaz a la hora de eliminar las imagenes fantasma, y que no cause gran efecto en el ojo del paciente.
El documento EP 0 373 788 A2 divulga un sistema de medicion de la potencia de refraccion ocular que incluye un sistema proyectante para proyectar la imagen de una fuente luminosa en el fondo de ojo de un ojo del que han de realizarse pruebas y un sistema receptor de luz para condensar el haz de luz del fondo de ojo hacia un elemento receptor de luz dispuesto en una posicion sustancialmente combinada con la pupila del ojo del que han de realizarse pruebas. La potencia de refraccion ocular del ojo del que han de realizarse pruebas puede medirse en funcion de la distribucion de la cantidad de luz en el elemento receptor de luz y las variaciones de distribucion de la cantidad de luz debido a la cantidad de luz que cambia en la fuente luminosa.
El documento US-A-4 026 638 se refiere a un aparato para reducir la observacion de brillo del fondo de ojo a traves de lentes oculares mediante la iluminacion de escaneado y la observacion de las sucesivas partes del fondo de ojo sincronizadas.
Sumario de la invencion
En vista de los problemas anteriormente descritos, uno de los objetivos de la invencion es proporcionar un sistema de obtencion de imagenes oftalmicas que supere las desventajas anteriores y tenga funciones practicas y un buen rendimiento.
Para conseguir el objetivo anterior, de conformidad con una realizacion de la invencion, se proporciona un sistema de obtencion de imagenes oftalmicas que comprende: un modulo de fuente luminosa 101; un modulo de division radial 102; un modulo optico comun 103; un receptor de imagen 106; un modulo de suministro de energia 201 para el modulo de fuente luminosa; un modulo de activacion 202 para el receptor de imagen; un modulo de procesamiento-visualizacion 203; y un modulo de activacion del movimiento 204. El receptor de imagen 106 es un sensor de matriz de area. El modulo de activacion del movimiento 204 esta conectado al modulo de fuente luminosa 101 y activa el modulo de fuente luminosa 101 para que se mueva en una direccion radial de una trayectoria optica
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de iluminacion ascendente formada por el modulo de fuente luminosa 101 y por el modulo de division radial 102; mientras, el receptor de imagen se abre continuamente para su exposicion en una direccion radial de una trayectoria optica de observacion descendente formada por el modulo de division radial 102 y por el receptor de imagen 106. La apertura continua del receptor de imagen 106 para la adquisicion de senales esta sincronizada con el movimiento del modulo de fuente luminosa.
En un tipo de esta realizacion, el modulo de fuente luminosa 101 esta dispuesto en una cara lateral de una trayectoria optica comun formada por el modulo optico comun 103 y el modulo de division radial 102. El receptor de imagen 106 esta dispuesto en una trayectoria optica de un rayo de luz devuelto por el modulo optico comun 103 tras haber sido refractado por el modulo de division radial 102. El rayo de luz enviado por el modulo de fuente luminosa 101 se refleja por el modulo de division radial 102 y escanea un ojo 104 mediante el modulo optico comun 103. Un rayo de luz reflejado pasa a traves del modulo optico comun 103, y alcanza el receptor de imagen 106 tras haber sido refractado por el modulo de division radial 102; y el receptor de imagen 106 se expone total o parcialmente.
En un tipo de esta realizacion, el modulo de fuente luminosa 101 esta dispuesto en una cara delantera de una trayectoria optica comun formada por el modulo optico comun 103 y por el modulo de division radial 102. El receptor de imagen 106 esta dispuesto en una trayectoria optica de un rayo de luz devuelto por el modulo optico comun 103 tras haber sido reflejado por el modulo de division radial 102. El rayo de luz enviado por el modulo de fuente luminosa 101 se refracta mediante el modulo de division radial 102 y escanea un ojo 104 a traves del modulo optico comun 103. Un rayo de luz reflejado pasa a traves del modulo optico comun 103 y alcanza el receptor de imagen 106 tras haber sido reflejado por el modulo de division radial 102; y el receptor de imagen 106 se expone total o parcialmente.
En un tipo de esta realizacion, el receptor de imagen 106, el modulo de activacion 202 para el receptor de imagen, y el modulo de procesamiento-visualizacion 203 estan en conexion de senal ordenada. El modulo de procesamiento- visualizacion 203 es capaz de unir las senales electricas de la region de exposicion central enviadas por el modulo de activacion 202 al receptor de imagen para formar una imagen del ojo 300 parcial o completa en una region mas grande, y procesar, registrar o visualizar la imagen del ojo.
En un tipo de esta realizacion, el modulo de fuente luminosa 101 se mueve a una velocidad uniforme mediante la que se consigue la iluminacion uniforme, la exposicion uniforme, y la obtencion de una imagen uniforme del ojo 104. El modulo de fuente luminosa 101 se mueve en una direccion o en direcciones alternativas. El modulo de activacion del movimiento 204 y el modulo de procesamiento-visualizacion 203 estan en conexion de senal. El modulo de procesamiento-visualizacion 203 es capaz de controlar el modulo de activacion del movimiento 204 que active el modulo de fuente luminosa 101 para que se mueva.
En un tipo de esta realizacion, el modulo de fuente luminosa 101 comprende un dispositivo de fuente luminosa, y un total de o parte de un grupo condensador, un dispositivo de evasion, y un diafragma de iluminacion. Una luz emergente del modulo de fuente luminosa 101 es capaz de formar una fuente luminosa de banda. El modulo de division radial 102 es un prisma de division de haces o un espectroscopio plano que refleja y refracta el rayo de luz a una determinada proporcion. El modulo optico comun 103 comprende una lente de retransmision y una lente de contacto con el ojo.
En un tipo de esta realizacion, los rayos de luz enviados por el modulo de fuente luminosa 101 pasan a traves del modulo de division radial 102 y del modulo optico comun 103 para iluminar y escanear un fondo de ojo 105 del ojo 104.
Los resultados de las pruebas del sistema de obtencion de imagenes oftalmicas de la invencion muestran que, la luz lateral casi no esta presente en el rayo de luz tras haber sido reflejado y haber alcanzado el receptor de imagen, impidiendo de este modo la formacion de la imagen fantasma.
Las ventajas de la invencion se resumen a continuacion:
1. Se emplea el modulo de fuente luminosa movil, el escaneado se lleva a cabo mediante un pequeno haz de luz, y se impide que los rayos de luz excedentes iluminen las partes del ojo que no se requiere que esten expuestas en ese momento usando la pequena abertura. Asi, se eliminan las posibles luces laterales excedentes de la fuente, adquiriendo de este modo una buena observacion y alta calidad de la imagen.
2. El receptor de imagen se abre continuamente para su exposicion, de manera que se lleva a cabo la exposicion mediante un pequeno haz, la lectura de la senal y la conversion de una pequena area central. Las luces laterales excedentes formadas mediante varios reflejos difusos y errores de sistema se eliminan al pasar por el instrumento optico y el ojo, asi mismo asegurando de esta manera la calidad de imagen.
3. La iluminacion y la trayectoria optica para la observacion y la obtencion de imagenes se llevan a cabo en funcion de la trayectoria optica comun.
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4. Rara vez se emplean dispositivos opticos, de manera que el sistema de obtencion de imagenes es facil de llevar a cabo y los costes de produccion son bajos.
5. El sistema de obtencion de imagenes oftalmicas de la invencion es facil de controlar, y el error esta controlado dentro de un pequeno intervalo.
6. Se requieren relativamente pocos rayos de luz, de modo que el consumo de energia y la disipacion de calor de la fuente luminosa disminuyen en cierto nivel.
7. La fuente luminosa de banda se emplea para iluminar los ojos de un paciente. Mientras que el flujo luminoso que entra por los ojos del paciente disminuye en gran medida, se elimina la estimulacion de los rayos de luz en los ojos del paciente, permitiendo de este modo que el paciente se sienta comodo durante el examen ocular.
Breve descripcion de los dibujos
La figura 1 es un diagrama esquematico de un sistema de obtencion de imagenes oftalmicas de conformidad con una realizacion de la invencion;
la figura 2 es un diagrama esquematico de parte de una trayectoria optica que comprende un modulo de fuente luminosa dispuesto en una cara lateral de una trayectoria optica comun de conformidad con una realizacion de la invencion;
la figura 3 es un diagrama esquematico de parte de una trayectoria optica que comprende un modulo de fuente luminosa dispuesto en una cara delantera de una trayectoria optica comun de conformidad con una realizacion de la invencion;
la figura 4 es un diagrama de iluminacion y escaneado de una cara delantera de un fondo de ojo de conformidad con una realizacion de la invencion;
la figura 5 es un diagrama esquematico de obtencion de imagenes mediante una luz de banda cuando un sensor de matriz de area esta totalmente expuesto de conformidad con una realizacion de la invencion; y
la figura 6 es un diagrama esquematico de una imagen final que se visualiza mediante un modulo de procesamiento-visualizacion.
En los dibujos 1 a 6, se utilizan los siguientes numeros de referencia: 101. Modulo de fuente luminosa; 102. Modulo de division radial; 103. Modulo optico comun; 104. Ojo; 105. Fondo de ojo; 106. Receptor de imagen; 100. Region de escaneado central; 201. Modulo de suministro de energia para el modulo de fuente luminosa; 202. Modulo de activacion para el receptor de imagen; 203. Modulo de procesamiento-visualizacion; 204. Modulo de activacion del movimiento; 200. Region de exposicion central; y 300. Imagen del ojo.
Descripcion detallada de las realizaciones
Para ilustrar mejor la invencion, a continuacion se describen los experimentos que detallan un sistema de obtencion de imagenes oftalmicas. Debe de observarse que los siguientes ejemplos estan destinados a describir y no limitar la invencion.
Como se muestra en la figura 1, un diagrama esquematico de un sistema de obtencion de imagenes oftalmicas incluye: un modulo de fuente luminosa 101; un modulo de division radial 102; un modulo optico comun 103; un receptor de imagen 106; un modulo de suministro de energia 201 para el modulo de fuente luminosa; un modulo de activacion 202 para el receptor de imagen; un modulo de procesamiento-visualizacion 203; y un modulo de activacion del movimiento 204.
El modulo de activacion del movimiento 204 esta conectado al modulo de fuente luminosa 101 y activa el modulo de fuente luminosa 101 para que se mueva en una direccion radial de una trayectoria optica de iluminacion ascendente formada por el modulo de la fuente luminosa 101 y el modulo de division radial 102; mientras, el receptor de imagen 106 se abre continuamente para su exposicion en una direccion radial de una trayectoria optica de observacion descendente formada por el modulo de division radial 102 y por el receptor de imagen 106. La apertura continua del receptor de imagen para la adquisicion de senales esta sincronizada con el movimiento del modulo de fuente luminosa 101.
El modulo de fuente luminosa 101 comprende un dispositivo de fuente luminosa, y un total de o parte de un grupo condensador, un dispositivo de evasion, y un diafragma de iluminacion. Una luz emergente del modulo de fuente luminosa 101 es capaz de formar una fuente luminosa de banda. El modulo de division radial 102 es un prisma divisor de haces o un espectroscopio plano. Para los expertos en la materia, pueden emplearse otros dispositivos espectroscopicos que reflejen y refracten el rayo de luz a una determinada proporcion. El modulo optico comun 103
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comprende una lente de retransmision y una lente de contacto con el ojo.
El receptor de imagen 106, el modulo de activacion 202 para el receptor de imagen, y el modulo de procesamiento- visualizacion 203 estan en conexion de senal ordenada. El modulo de procesamiento-visualizacion 203 es capaz de unir las senales electricas de la region de exposicion central 200 enviadas por el modulo de activacion 202 para formar una imagen 300 total o parcial en una region mas grande, y procesar, registrar o visualizar la imagen del ojo.
El modulo de fuente luminosa 101 y el receptor de imagen 106 se mueven a velocidad uniforme, consiguiendo de este modo la iluminacion uniforme, la exposicion uniforme, y la obtencion de imagenes del ojo uniforme. El modulo de fuente luminosa 101 se mueve en una direccion o en direcciones alternativas. El modulo de activacion del movimiento 204 y el modulo de procesamiento-visualizacion 203 estan en conexion de senal. El modulo de procesamiento-visualizacion 203 es capaz de controlar el modulo de activacion del movimiento 204 para activar el movimiento del modulo de fuente luminosa 101.
Preferentemente, la luz enviada por el modulo de fuente luminosa 101 pasa a traves del modulo de division radial 102 y del modulo optico comun 103 para iluminar y escanear un fondo de ojo 105 del ojo. Es decir, el sistema de la invention es adecuado para el examen o fotografia de diferentes partes del ojo 104, y se usa particularmente en el examen o fotografia del fondo de ojo.
La solution tecnica anterior es aplicable a los siguientes ejemplos.
En la figura 2 se muestra un diagrama de parte de la trayectoria optica que tiene el modulo de fuente luminosa dispuesto en una cara lateral de la trayectoria optica. El modulo de fuente luminosa 101 esta dispuesto en una cara lateral de una trayectoria optica comun formada por el modulo optico comun 103 y el modulo de division radial 102. El receptor de imagen 106 esta dispuesto en una trayectoria optica de un rayo de luz devuelto por el modulo optico comun 103 tras haber sido refractado por el modulo optico 102. El rayo de luz enviado por el modulo de fuente luminosa 101 se refleja por el modulo de division radial 102 y escanea un ojo 104 a traves del modulo optico comun 103. Un rayo de luz reflejado pasa a traves del modulo optico comun 103, y alcanza el receptor de imagen 106 tras haber sido refractado por el modulo de division radial 102, y el receptor de imagen 106 se expone parcial o totalmente.
En la figura 3 se muestra un diagrama de parte de la trayectoria optica que tiene el modulo de fuente luminosa dispuesto en una cara delantera de la trayectoria optica, el modulo de fuente luminosa 101 esta dispuesto en una cara delantera de una trayectoria optica comun formada por el modulo optico comun 103 y el modulo de division radial 102. El receptor de imagen 106 esta dispuesto en una trayectoria optica de un rayo de luz devuelto por el modulo optico comun tras haber sido reflejado por el modulo de division radial 102. El rayo de luz enviado por el modulo de fuente luminosa 101 se refracta por el modulo de division radial 102 y escanea un ojo 104 a traves del modulo optico comun 103; un rayo de luz reflejado pasa a traves del modulo optico comun 103, y alcanza el receptor de imagen 106 tras haber sido reflejado por el modulo de division radial 102, y el receptor de imagen 106 se expone total o parcialmente.
La figura 4 indica el proceso para realizar el escaneado del fondo de ojo 105 mediante los rayos de luz de iluminacion y escaneado, y se muestra preferentemente un escaneado de bandas. Se asegura que solo unos pocos rayos de luz iluminen solo una pequena parte del fondo de ojo 105 en cada momento, y se muestra claramente en la figura 4 que casi ninguna luz lateral ilumina el fondo de ojo 105. Las otras partes de los dos lados del fondo de ojo apenas quedan iluminadas.
Como se muestra en la figura 5, cuando el receptor de imagen 106 es un sensor de matriz de area, el receptor de imagen puede exponerse completamente para formar una region de exposicion central 200. Una lectura posterior de las senales electricas convertidas por el receptor de imagen 106 solo lee la region de exposicion central 200. Los rayos de luz fuera de la region de escaneado central del ojo 104 de otras direcciones transmitidos mediante reflejos difusos se filtran, y las luces laterales del sistema optico en si se eliminan.
La figura 6 muestra la imagen del ojo 300 unida mediante el modulo de procesamiento-visualizacion 203 e indica esquematicamente que se ha formado un nuevo fotograma de imagen de ojo 300 completo en ausencia de imagenes fantasma mediante una combination de varias bandas expuestas de imagenes multi-fotograma en ausencia de imagenes fantasma.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de obtencion de imagenes, que comprende: un modulo de fuente luminosa (101); un modulo de division radial (102); un modulo optico comun (103) en el que los rayos de luz enviados por el modulo de fuente luminosa (101) pasan a traves del modulo de division radial (102) y del modulo optico comun (103); un receptor de imagen (106); un modulo de suministro de energia (201) para el modulo de fuente luminosa; un modulo de activacion (202) para el receptor de imagen; un modulo de procesamiento-visualizacion (203); y un modulo de activacion del movimiento (204); dicho receptor de imagen (106) es un sensor de matriz de area; en donde
    dicho modulo de activacion del movimiento (204) esta conectado al modulo de fuente luminosa (101) y activa el modulo de fuente luminosa (101) para que se mueva en una direccion radial de una trayectoria optica de iluminacion ascendente formada entre el modulo de fuente luminosa (101) y el modulo de division radial (102); dicho receptor de imagen (106) esta configurado para abrirse continuamente para la exposicion en una direccion radial de una trayectoria optica de observacion descendente formada por el modulo de division radial (102) y por el receptor de imagen (106); y
    la apertura continua del receptor de imagen (106) para la adquisicion de senales esta sincronizada con el movimiento del modulo de fuente luminosa (101).
  2. 2. El sistema de la reivindicacion 1, en el que el modulo de fuente luminosa (101) esta dispuesto en una cara lateral de una trayectoria optica comun formada por el modulo optico comun (103) y el modulo de division radial (102); el receptor de imagen (106) esta dispuesto en una trayectoria optica de un rayo de luz devuelto por el modulo optico comun (103) tras haber sido refractado por el modulo de division radial (102); y el rayo de luz enviado por el modulo de fuente luminosa (101) es reflejado por el modulo de division radial (102) y escanea un ojo a traves del modulo optico comun (103); un rayo de luz reflejado pasa a traves del modulo optico comun (103) y alcanza el receptor de imagen (106) tras haber sido refractado por el modulo de division radial (102); y el receptor de imagen (106) se expone total o parcialmente.
  3. 3. El sistema de la reivindicacion 1 en el que el modulo de fuente luminosa (101) esta dispuesto en una cara delantera de una trayectoria optica comun formada por el modulo optico comun (103) y el modulo de division radial (102); el receptor de imagen (106) esta dispuesto en una trayectoria optica de un rayo de luz devuelto por el modulo optico comun (103) tras haber sido reflejado por el modulo de division radial (102); y el rayo de luz enviado por el modulo de fuente luminosa (101) es refractado por el modulo de division radial (102) y escanea un ojo a traves del modulo optico comun (103); un rayo de luz reflejado pasa a traves del modulo optico comun (103) y alcanza el receptor de imagen (106) tras haber sido reflejado por el modulo de division radial (102); y el receptor de imagen (106) se expone total o parcialmente.
  4. 4. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el receptor de imagen (106), el modulo de activacion (202) y el modulo de procesamiento-visualizacion (203) estan en conexion de senal ordenada; y el modulo de procesamiento-visualizacion (203) es capaz de combinar senales electricas de una region de exposicion central enviadas por el modulo de activacion (202) para formar una imagen de ojo completa o parcial en una region mas grande y procesar, registrar o visualizar la imagen de ojo.
  5. 5. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el modulo de fuente luminosa (101) y el receptor de imagen (106) se mueven a velocidad uniforme por lo que se consigue la iluminacion uniforme, la exposicion uniforme y la obtencion de imagenes uniforme de los ojos.
  6. 6. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el modulo de fuente luminosa (101) se mueve en una direccion o en direcciones alternativas.
  7. 7. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el modulo de activacion del movimiento (204) y el modulo de procesamiento-visualizacion (203) estan en conexion de senal; y el modulo de procesamiento-visualizacion (203) es capaz de controlar el modulo de activacion del movimiento (204) para activar el modulo de fuente luminosa (101) para que se mueva.
  8. 8. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el modulo de fuente luminosa (101) comprende un dispositivo de fuente luminosa y la totalidad o una parte de un grupo condensador, un dispositivo de evasion y un diafragma de iluminacion.
  9. 9. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que una luz emergente del modulo de fuente luminosa (101) es capaz de formar una fuente luminosa de banda.
  10. 10. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el modulo de division radial (102) es un prisma de division de haces o un espectroscopio plano para reflejar y refractar el rayo de luz a una determinada proportion.
  11. 11. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que el modulo optico comun (103) comprende una lente de retransmision y una lente de contacto con el ojo.
  12. 12. El sistema de las reivindicaciones 1, 2 o 3 en el que los rayos de luz enviados por el modulo de fuente luminosa (101) pasan a traves del modulo de division radial (102) y del modulo optico comun (103) para iluminar y escanear un fondo de ojo (105) del ojo (104).
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