IT201900016016A1 - Apparato d’ispezione del tipo confocale a scansione di linea. - Google Patents

Description

APPARATO D’ISPEZIONE DEL TIPO CONFOCALE A SCANSIONE DI LINEA

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un apparato d’ispezione del tipo confocale a scansione di linea.

È ampiamente noto l’utilizzo di apparati d’ispezione confocali con scansione a linea per osservare o acquisire immagini di oggetti translucidi, in particolare di tessuti biologici, ad esempio il fondo oculare o una porzione di pelle di un paziente.

In generale, tali apparati d’ispezione scansionano un oggetto con un fascio di luce che ne illumina una zona molto stretta, a forma di linea. La luce riflessa dall’oggetto viene inviata ad un diaframma avente un’apertura a forma di fessura. La luce passante attraverso il diaframma è quindi inviata ad opportuni mezzi di acquisizione che consentono di osservare l’oggetto o acquisire immagini di quest’ultimo.

Di particolare interesse sono gli apparati d’ispezione confocali a scansione di linea in grado di produrre direttamente un’immagine bidimensionale dell’oggetto. Tale immagine bidimensionale può essere osservata direttamente da un operatore tramite un oculare o acquisita tramite un sensore bidimensionale.

Nel brevetto US3547512A è descritto un apparato d’ispezione confocale con scansione a linea che impiega un assieme mobile contenente due diaframmi, aventi ciascuno un’apertura forma di fessura, e uno specchio, mossi in sincronismo. Entrambi i diaframmi sono coniugati otticamente con la superficie dell’oggetto osservato mediante un obiettivo. Un diaframma seleziona una porzione lineare di fascio d’illuminazione. Tale porzione di fascio d’illuminazione viene scansionata sull’oggetto grazie al movimento dello stesso diaframma. L’altro diaframma seleziona una porzione di luce riflessa dall’oggetto in corrispondenza del relativo piano di fuoco e filtra la luce spuria proveniente da altri piani.

La soluzione proposta nel sopra menzionato documento brevettuale presenta alcune problematiche.

In tale apparato d’ispezione, la separazione tra fascio d’illuminazione e luce riflessa dall’oggetto è ottenuta in corrispondenza del bordo di uno specchio illuminato. Lo scattering di luce d’illuminazione in corrispondenza di questo bordo può causare riflessi o artefatti nelle immagini di tessuto biologico.

Un ulteriore svantaggio dell’apparato d’ispezione consiste nel fatto che è necessario fornire un fascio d’illuminazione completamente omogeneo per ottenere una soddisfacente omogeneità nell’illuminazione dell’oggetto. L’esperienza ha dimostrato come tale esigenza sia alquanto difficoltosa da soddisfare a livello industriale.

Un ulteriore inconveniente consiste nel fatto che l’apparato d’ispezione include soluzioni ottiche di compromesso che offrono prestazioni soddisfacenti solo nel caso in cui il campo visivo sia relativamente ristretto.

I documenti brevettuali US4241257, US73311669, EP2392915, WO02016/037984A1 descrivono ulteriori esempi di apparati confocali con scansione a linea.

Pur superando almeno in parte gli inconvenienti della soluzione sopra illustrata, tali soluzioni presentano alcuni aspetti svantaggiosi.

Nel brevetto US4241257, è descritto un apparato d’ispezione con scansione a linea comprendente tre specchi mobili ed un diaframma confocale fisso, avente un’apertura a forma di fessura.

Un primo specchio mobile scansiona la luce d’illuminazione in corrispondenza dell’oggetto da osservare. Un secondo specchio mobile de-scansiona la luce riflessa dall’oggetto per trasformarla in un fascio luminoso fisso. Il suddetto diaframma confocale esegue il filtraggio del fascio luminoso fisso per rimuovere l’eventuale luce spuria. Infine, un terzo specchio mobile ri-scansiona il fascio luminoso filtrato dal diaframma confocale per generare un’immagine bidimensionale dell’oggetto.

La soluzione proposta da tale documento brevettuale presenta alcune limitazioni per quanto riguarda la qualità del processo di filtraggio confocale della luce riflessa dall’oggetto. In certe condizioni, le immagini dell’oggetto acquisite possono pertanto presentare un ridotto contrasto luminoso o artefatti.

Il brevetto US73311669 descrive una soluzione simile alla precedente in cui uno specchio poligonale, in grado di eseguire un movimento di rotazione, è impiegato per riflettere più volte la luce in transito.

Una prima faccia dello specchio poligonale scansiona la luce d’illuminazione sull’oggetto mentre una seconda faccia de-scansiona la luce riflessa dall’oggetto per trasformarla in un fascio fisso. Dopo il passaggio attraverso una fessura confocale fissa, la luce riflessa è riscansionata da una terza faccia dello specchio poligonale per produrre un’immagine bidimensionale.

Tale apparato d’ispezione è molto complesso da un punto di vista costruttivo e presenta un elevato numero di componenti. Per esempio, nel percorso ottico della luce riflessa dall’oggetto, sono presenti ben sette specchi predisposti in serie. Dato il grande numero di componenti ottici, il minimo degrado della loro superficie (ad esempio dovuto a sporcizia o fenomeni di corrosione) può ridurre significativamente la qualità dell’immagine acquisita.

Inoltre, i costi complessivi per realizzare tale soluzione a livello industriale risultano molto elevati.

I documenti brevettuali EP2392915 e WO02016/037984A1 descrivono apparati d’ispezione con scansione a linea che impiegano uno specchio oscillante con due superfici riflettenti opposte tra loro.

La luce d’illuminazione è riflessa da una prima superficie dello specchio oscillante che ne effettua la scansione in corrispondenza della superficie dell’oggetto da osservare.

La luce riflessa dall’oggetto è de-scansionata dalla stessa superficie dello specchio oscillante ed è trasformata in un fascio luminoso fisso. Tale fascio luminoso è convogliato lungo un percorso ottico in corrispondenza del quale sono predisposti opportuni specchi, lenti ed un diaframma confocale fisso avente un’apertura a forma di fessura.

Successivamente al filtraggio operato dal diaframma confocale suddetto, la luce riflessa dall’oggetto osservato è riportata sull’altra superficie dello specchio oscillante che la riscansiona per produrre un’immagine bidimensionale, acquisita poi con opportuni mezzi d’acquisizione.

A fronte di prestazioni spesso insoddisfacenti, gli apparati d’ispezione descritti in quest’ultimi documenti brevettuali si caratterizzano per un’elevata complessità costruttiva e risultano molto costosi da realizzare a livello industriale.

Il compito precipuo della presente invenzione è quello di fornire un apparato d’ispezione del fondo oculare, del tipo confocale con scansione a linea, che consenta di superare gli inconvenienti dell’arte nota, sopra evidenziati.

Nell’ambito di tale compito, uno scopo della presente invenzione è fornire un apparato d’ispezione che offra prestazioni elevate, a fronte di una notevole compattezza e semplicità costruttiva.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un apparato d’ispezione che sia in grado di filtrare in modo efficace eventuale luce spuria o riflessi indesiderati lungo il percorso ottico di acquisizione della luce riflessa dal tessuto biologico.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un apparato d’ispezione che consente di ottenere immagini di un tessuto biologico senza artefatti e con ampio campo visivo.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un apparato d’ispezione che sia facilmente realizzabile a livello industriale, a costi competitivi.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un apparato d’ispezione che sia particolarmente adatto per l’osservazione o acquisizione di immagini relative a porzioni di organo, ad esempio porzioni di pelle.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un apparato d’ispezione che sia particolarmente adatto per l’osservazione o acquisizione di immagini del fondo oculare.

Questo compito e questi scopi, nonché altri scopi che appariranno evidenti dalla successiva descrizione e dai disegni allegati, sono realizzati, secondo l’invenzione, da un apparato d’ispezione del fondo oculare, secondo la rivendicazione 1 e le relative rivendicazioni dipendenti, proposte nel seguito.

In una sua definizione generale, l’apparato, secondo l’invenzione comprende:

- un illuminatore atto a fornire un fascio di luce d’illuminazione per illuminare una porzione di detto tessuto biologico. Il suddetto fascio d’illuminazione è sagomato in modo che almeno una sua porzione abbia sezione a forma di linea;

- una o più lenti atte a focalizzare il fascio d’illuminazione in corrispondenza del tessuto biologico. Nel funzionamento di detto apparato, il fascio d’illuminazione illumina una regione di tessuto biologico a forma di linea che si estende lungo una direzione di estensione principale;

- un assieme di scansione atto ad eseguire scansioni ottiche del tessuto biologico muovendo sul tessuto biologico il fascio d’illuminazione proiettato dall’illuminatore, lungo una direzione di scansione sostanzialmente perpendicolare alla direzione di estensione principale della regione lineare di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione; - mezzi d’acquisizione atti a ricevere luce riflessa dal tessuto biologico per acquisire immagini del tessuto biologico o permettere ad un osservatore di osservare detto tessuto biologico.

Secondo l’invenzione, l’assieme di scansione comprende:

- un supporto fisso;

- un primo gruppo oscillante comprendente un primo braccio mobile ed uno specchio fissato a detto primo braccio mobile ed atto a ricevere e deviare il fascio d’illuminazione proiettato dall’illuminatore. Il primo braccio mobile è collegato al supporto fisso mediante una o più prime articolazioni configurate in modo da permettere al primo braccio mobile di muoversi rispetto al supporto fisso con un movimento di rotazione oscillante intorno ad un primo asse di rotazione;

- un secondo gruppo oscillante comprendente un secondo braccio mobile, una prima lente ed un diaframma comprendente un’apertura a forma di fessura. La prima lente ed il diaframma sono fissati al secondo braccio mobile e sono atti a ricevere la luce riflessa dal detto tessuto biologico. Il secondo braccio mobile è collegato al supporto fisso mediante una o più seconde articolazioni configurate in modo da permettere al secondo braccio mobile di muoversi rispetto al supporto fisso con un movimento di rotazione oscillante intorno ad un secondo asse di rotazione;

- mezzi di trasmissione meccanica atti a collegare il primo e secondo braccio mobile tra loro.

I mezzi di trasmissione meccanica sono configurati in modo da sincronizzare i movimenti oscillanti di detti primo e secondo braccio mobile.

Secondo una forma realizzativa, l’apparato d’ispezione comprende una seconda lente atta a focalizzare il fascio d’illuminazione proiettato dall’illuminatore in corrispondenza del tessuto biologico. Nel funzionamento di detto apparato, la suddetta seconda lente è posizionata tra detto assieme di scansione e detto tessuto biologico. Detta seconda lente contribuisce a coniugare otticamente la porzione di fascio d’illuminazione avente sezione a forma di linea con la regione di tessuto biologico illuminata da detto fascio d’illuminazione. In questo modo, la regione di tessuto biologico illuminata è anch’essa a forma di linea.

Secondo una forma realizzativa, l’apparato d’ispezione comprende una seconda lente ed una terza lente atte a focalizzare il fascio d’illuminazione proiettato dall’illuminatore in corrispondenza del tessuto biologico ed una superficie di coniugazione ottica disposta tra dette seconda e terza lente. Nel funzionamento di detto apparato, le suddette seconda e terza lente sono posizionate tra detto assieme di scansione e detto tessuto biologico mentre la suddetta superficie di coniugazione ottica è otticamente coniugata con detto tessuto biologico. Preferibilmente, quando l’apparato d’ispezione è configurato per ispezionare la retina di un occhio, le suddette seconda e terza lente sono predisposte in modo da coniugare otticamente la pupilla dell’occhio con una regione dell’apparato d’ispezione in corrispondenza della quale sono predisposti lo specchio e la prima lente dell’assieme di scansione.

Preferibilmente, le prime articolazioni sono configurate come articolazioni elastiche e comprendono almeno una coppia di prime lamine elasticamente deformabili fissate al supporto fisso ed al primo braccio mobile. Le suddette prime lamine elasticamente deformabili sono disposte lungo direzioni di estensione incrociate tra loro.

Preferibilmente, le seconde articolazioni sono configurate come articolazioni elastiche e comprendono almeno una coppia di seconde lamine elasticamente deformabili fissate al supporto fisso ed al secondo braccio mobile. Le seconde lamine sono disposte lungo direzioni di estensione incrociate tra loro.

Secondo una forma realizzativa dell’invenzione, i mezzi di trasmissione meccanica comprendono almeno una biella rotazionalmente collegata a detto primo braccio mobile ed al secondo braccio mobile.

Secondo un’ulteriore forma realizzativa dell’invenzione, i mezzi di trasmissione meccanica comprendono almeno una terza lamina elasticamente deformabile fissata al primo braccio mobile ed al secondo braccio mobile.

Preferibilmente, i mezzi di trasmissione meccanica sono predisposti in modo che, quando il primo braccio mobile si muove con un primo angolo di rotazione intorno al rispettivo primo asse di rotazione, il secondo braccio mobile si muove (in modo sincronizzato con il primo braccio) con un secondo angolo di rotazione intorno al rispettivo secondo asse di rotazione. Vantaggiosamente, il suddetto secondo angolo di rotazione è molto più ampio (all’incirca il doppio) di detto primo angolo di rotazione.

Preferibilmente, l’assieme di scansione comprende almeno una molla avente estremità collegate al supporto fisso ed al primo braccio mobile o al secondo braccio mobile.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’apparato d’ispezione, secondo l’invenzione, potranno essere meglio percepiti facendo riferimento alla descrizione data di seguito ed alle allegate figure, fornite a scopo puramente illustrativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente l’apparato d’ispezione, secondo l’invenzione, in una sua forma realizzativa; e

- la figura 2 illustra schematicamente l’apparato d’ispezione, secondo l’invenzione, in una sua ulteriore forma realizzativa; e

- le figure 3-4, 4A illustrano schematicamente struttura e funzionamento dell’assieme di scansione incluso nell’apparato d’ispezione, secondo l’invenzione, in una forma realizzativa; e

- le figure 5-8 illustrano schematicamente struttura e funzionamento dell’assieme di scansione incluso nell’apparato d’ispezione, secondo l’invenzione, in un’ulteriore forma realizzativa.

Con riferimento alla figura 1, la presente invenzione si riferisce ad un apparato d’ispezione 100 del tipo confocale con scansione a linea.

L’apparato d’ispezione 100, secondo l’invenzione, è particolarmente adatto per l’osservazione di tessuti biologici o per l’acquisizione di immagini relative a tessuti biologici.

In alcune sue forme realizzative, l’apparato d’ispezione 100 può essere configurato per osservare o acquisire immagini del fondo oculare, cioè per operare come una cosiddetta “fundus camera”.

In altre sue forme realizzative, l’apparato d’ispezione 100 può essere configurato per osservare o acquisire immagini di una porzione di organo (ad esempio una porzione di pelle). L’apparato 100 comprende un illuminatore 1 atto a fornire un fascio di luce d’illuminazione IL per illuminare una porzione di tessuto biologico 5, 51.

L’apparato d’ispezione 100 comprende un percorso ottico d’illuminazione 100A, lungo il quale il fascio luminoso d’illuminazione I, proiettato dall’illuminatore 1, raggiunge il tessuto biologico 5, 51. Nell’uso dell’apparato 100, il percorso ottico 100A si estende pertanto dall’illuminatore 1 al tessuto biologico stesso.

L’illuminatore 1 è configurato per fornire un fascio d’illuminazione IL sagomato in modo che almeno una porzione di tale fascio d’illuminazione abbia sezione a forma di linea.

Per chiarezza, si precisa che il termine “sezione a forma di linea” del fascio d’illuminazione IL identifica una sezione del fascio d’illuminazione IL (lungo un piano di sezione perpendicolare al fascio d’illuminazione stesso) avente forma molto allungata con una dimensione longitudinale principale molto maggiore rispetto ad una dimensione trasversale, perpendicolare rispetto a detta dimensione longitudinale.

Nel funzionamento di detto apparato, pertanto, il fascio d’illuminazione IL illumina una regione 5B di tessuto biologico a forma di linea che si estende lungo una direzione di estensione principale AE.

Preferibilmente, l’illuminatore 1 comprende almeno una sorgente luminosa 11, ad esempio comprendente almeno un dispositivo LED (Light Emitting Diode).

Secondo una forma realizzativa preferita, l’illuminatore 1 comprende anche una lente collimatrice 12 ed un diaframma d’illuminazione 13 operativamente accoppiati a detta sorgente luminosa.

Vantaggiosamente, il diaframma d’illuminazione 13 è provvisto di un’apertura a forma di fessura allungata (ad esempio rettilinea o leggermente curvata) con larghezza molto inferiore rispetto alla sua lunghezza.

In tal modo, il fascio d’illuminazione I, fornito in uscita dall’illuminatore 11, ha sezione a forma di linea almeno nella sua porzione coincidente con la sezione dell’apertura del diaframma d’illuminazione 13.

L’illuminatore 1 potrebbe essere realizzato secondo altre soluzioni (non illustrate).

Ad esempio, la suddetta sorgente luminosa potrebbe essere essa stessa configurata in modo da fornire un fascio d’illuminazione IL sagomato a forma di linea luminosa. Un esempio di sorgente di questo tipo potrebbe essere un filamento incandescente rettilineo, o una fila di emettitori LED vicini tra di loro.

Secondo un ulteriore esempio, l’illuminatore 1 potrebbe comprendere uno specchio avente una superficie riflettente di forma allungata rettilinea, con larghezza molto inferiore rispetto alla sua lunghezza. In tal modo, il fascio d’illuminazione I, fornito in uscita dall’illuminatore, avrebbe una sezione a forma di linea sostanzialmente coincidente con la superficie di riflessione dello specchio suddetto.

Ulteriori esempi realizzativi dell’illuminatore 1 sono possibili, secondo le esigenze.

L’apparato 100 comprende mezzi d’acquisizione 6 atti a ricevere luce riflessa R dal tessuto biologico 5, 51 per acquisire immagini di quest’ultimo o permettere ad un osservatore di osservarlo (o per implementare entrambe queste funzionalità).

L’apparato 100 comprende un percorso ottico d’acquisizione (o percorso ottico di imaging) 100B, lungo il quale la luce R riflessa dal tessuto biologico raggiunge i mezzi d’acquisizione 6. Nell’uso dell’apparato 1, il percorso ottico 100B si estende pertanto dal tessuto biologico 5, 51 ai mezzi di acquisizione 6.

Preferibilmente, i mezzi d’acquisizione 6 comprendono un sensore bidimensionale 62, ad esempio di tipo CCD o C-MOS. Tale sensore bidimensionale è vantaggiosamente predisposto in modo da ricevere la luce R in corrispondenza di una superficie di ricezione e consentire l’acquisizione diretta di immagini bidimensionali del tessuto biologico 5, 51.

Preferibilmente, i mezzi d’acquisizione 6 comprendono una lente relè 61 atta a trasportare, con un opportuno fattore d’ingrandimento, un’immagine coniugata del tessuto biologico 5, 51 in una nuova immagine coniugata in corrispondenza della superficie di ricezione del sensore bidimensionale 62. La lente relè 61 può essere costruita come lente singola o gruppo di lenti. Per maggiore chiarezza di esposizione si precisa che, nell’ambito della presente invenzione, la definizione “coniugato otticamente” identifica il posizionamento nell’esatta posizione di coniugazione ottica o in un intorno relativamente piccolo (rispetto alle lunghezze dei percorsi ottici dell’apparato 100) dell’esatta posizione di coniugazione ottica.

Secondo alcune forme realizzative dell’invenzione, in alternativa al sensore bidimensionale 62, i mezzi di acquisizione 6 comprendono un oculare (non illustrato) predisposto in modo da consentire ad un operatore di osservare direttamente un’immagine del tessuto biologico.

Secondo ulteriori forme realizzative dell’invenzione, i mezzi d’acquisizione 6 comprendono un oculare, un gruppo di acquisizione comprendente la lente relè 62 ed il sensore bidimensionale 61, sopra illustrati, ed uno o più specchi mobili o divisori di fascio predisposti in modo tale da deviare, selettivamente, la luce riflessa dal tessuto biologico verso l’oculare o tale gruppo di acquisizione. In tal modo, un operatore può selezionare una modalità di osservazione diretta del tessuto biologico o l’acquisizione di immagini di quest’ultimo.

Secondo l’invenzione, l’apparato d’ispezione 100 comprende un assieme di scansione 3 atto ad eseguire periodiche scansioni ottiche del tessuto biologico. Ciascuna scansione ottica è eseguita muovendo il fascio d’illuminazione IL proiettato dall’illuminatore 1 sul tessuto biologico, lungo una direzione di scansione DS (figura 1).

Vantaggiosamente, la direzione di scansione DS è sostanzialmente perpendicolare alla direzione di estensione principale AE della regione 5B di tessuto biologico (avente forma di linea) illuminata dal fascio d’illuminazione I.

Grazie all’assieme di scansione 3, la regione lineare 5B di tessuto biologico illuminata dall’illuminatore 1 sul tessuto biologico si muove, durante una scansione ottica, lungo la superficie del tessuto biologico 5, 51 secondo la direzione di scansione DS.

Per dirigere il fascio d’illuminazione IL verso il tessuto biologico, l’assieme di scansione 3 comprende vantaggiosamente uno specchio 311 atto a ricevere e deviare il fascio d’illuminazione suddetto lungo il percorso ottico d’illuminazione 100A.

Come vedremo meglio nel seguito, l’assieme di scansione 3 è predisposto in modo che lo specchio 311 si muova con un movimento di rotazione oscillante che determina la scansione del fascio IL sul tessuto biologico 5, 51, secondo la direzione di scansione DS.

Vantaggiosamente, l’assieme di scansione 3 ha anche la funzione di dirigere almeno parte della luce riflessa R dal tessuto biologico lungo il percorso ottico d’acquisizione 100B, verso i mezzi d’acquisizione 6 e la funzione di eseguire un filtraggio della luce riflessa R per eliminare almeno parte della luce spuria proveniente da altre zone del tessuto biologico, diverse dalla superficie di fuoco. A tal fine, l’assieme di scansione 3 comprende vantaggiosamente una prima lente 322 e un diaframma confocale 321.

La prima lente 322 è atta a ricevere la luce riflessa R dal tessuto biologico e dirigerla verso il diaframma confocale 321, lungo il percorso ottico di acquisizione 100B. La lente 322 contribuisce a creare un’immagine coniugata del tessuto biologico, in corrispondenza della zona dove si trova il diaframma confocale 321.

Il diaframma confocale 321 è predisposto in modo da essere, nel funzionamento dell’apparato d’ispezione, otticamente coniugato con la superficie 5, 51 del tessuto biologico.

Il diaframma confocale 321 è provvisto di un’apertura 321A a forma di fessura lineare con larghezza molto inferiore rispetto alla sua lunghezza.

Durante l’utilizzo, l’apertura 321A del diaframma confocale 321 è sostanzialmente coniugata con la regione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione I.

Come vedremo meglio nel seguito, l’assieme di scansione 3 è predisposto in modo che l’assieme contenente la prima lente 322 e il diaframma confocale 321 si muova con un movimento di rotazione oscillante sincronizzato con il movimento di rotazione oscillante dello specchio 311.

Tale movimento sincronizzato permette vantaggiosamente di mantenere la coniugazione ottica tra l’apertura 321A del diaframma confocale 321 e la porzione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione I, durante l’intera corsa di scansione dell’assieme di scansione 3.

Vantaggiosamente, la prima lente 322 e il diaframma confocale 321 sono predisposti rispettivamente in posizione distale e prossimale rispetto ai mezzi d’acquisizione 6, lungo il percorso ottico di acquisizione 100B.

Preferibilmente, il diaframma confocale 321 è posizionato in corrispondenza o prossimità del punto di fuoco della prima lente 322.

La soluzione sopra illustrata offre notevoli vantaggi.

Dato che la prima lente 322 si muove assieme al diaframma confocale 321, è possibile mantenere il fascio di luce riflessa R dal tessuto biologico 5, 51 coassiale con l’asse della lente stessa, durante l’intero movimento di scansione. Si riducono così eventuali distorsioni ottiche introdotte dalla lente 322, anche nel caso di ampi movimenti di scansione. Ciò risulta importante poiché eventuali distorsioni ottiche potrebbero compromettere il mantenimento di una condizione di coniugazione ottica il diagramma confocale 321 e la regione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione IL, durante la corsa di scansione.

Un ulteriore vantaggio deriva dal fatto che è possibile ridurre eventuali aberrazioni ottiche e perciò migliorare la qualità dell’immagine del tessuto biologico scansionato, dato che il fascio R di luce riflessa dal tessuto biologico 5, 51 è costantemente mantenuto coassiale con l’asse della prima lente 322. La lente 322 è così realizzabile con soluzioni costruttive relativamente semplici ed a basso costo che consentono comunque di ottenere immagini del tessuto biologico 5, 51 di qualità elevata.

Secondo alcune forme realizzative (non illustrate), la lente 322 può essere semplicemente costruita come un doppietto o come un tripletto.

Preferibilmente, il diaframma confocale 321 ha forma allargata lungo una direzione perpendicolare alla direzione principale di estensione della sua apertura 321A.

Ad esempio, il diaframma confocale 321 potrebbe avere forma ovale, rettangolare o più in generale allungata, con una asse longitudinale principale sostanzialmente perpendicolare alla direzione principale di estensione della sua apertura 321A.

Tale soluzione consente di impedire ad eventuale luce spuria di giungere ai mezzi di acquisizione 6 direttamente, oltre i bordi del diaframma 321, quando il movimento di scansione operato dall’assieme di scansione 6 raggiunge i suoi punti di massima ampiezza. In tal modo, i mezzi di acquisizione 6 ricevono solo la luce passante attraverso l’apertura 321A del diaframma confocale 321.

Secondo una variante realizzativa alternativa dell’invenzione (non illustrata), l’assieme di scansione 6 comprende un tubo opaco montato tra la prima lente 322 e il diaframma confocale 321.

Preferibilmente, tale tubo opaco ha un’estremità sostanzialmente circolare posizionata in prossimità della prima lente 322 ed un’estremità opposta sostanzialmente rettangolare posizionata in prossimità del diaframma confocale 321.

Anche tale soluzione consente di impedire ad eventuale luce spuria di giungere direttamente ai mezzi di acquisizione 6. In questo caso, il diaframma confocale 321 può avere dimensioni più contenute.

Secondo l’invenzione, l’apparato d’ispezione 100 comprende una o più lenti atte a focalizzare il fascio d’illuminazione IL in corrispondenza di detto tessuto biologico.

In figura 1, si illustra una forma realizzativa dell’apparato d’ispezione 100 particolarmente adatta per l’osservazione o l’acquisizione di immagini relative ad una porzione di organo 5, ad esempio una porzione di pelle.

Secondo tale forma realizzativa, l’apparato d’ispezione 100 comprende una seconda lente 4 (realizzata come lente singola o gruppo di lenti vicine tra loro) atta a focalizzare il fascio d’illuminazione IL in corrispondenza del tessuto biologico 5.

Preferibilmente, la seconda lente 4 è posizionata tra l’assieme di scansione 3 e la regione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione I, nel funzionamento dell’apparato d’ispezione.

La seconda lente 4 (eventualmente in cooperazione con un’ulteriore lente 2 descritta in seguito) coniuga otticamente il tessuto biologico 5 con la zona del fascio d’illuminazione IL in cui questo fascio d’illuminazione ha sezione a forma di linea (lunga e stretta).

Grazie a questa coniugazione ottica, l’immagine della sezione lineare del fascio d’illuminazione IL è proiettata sul tessuto biologico 5. In questo modo, s’illumina una regione di tessuto biologico 5B a forma di linea (lunga e stretta) corrispondente all’immagine della sezione lineare del fascio d’illuminazione I.

In figura 2, si illustra una forma realizzativa dell’apparato d’ispezione 100 particolarmente adatta per l’osservazione o l’acquisizione di immagini relative ad una porzione di retina 51 dell’occhio 8 di un paziente.

Secondo tale forma realizzativa, l’apparato d’ispezione 100 comprende una seconda lente 4 ed una terza lente 7 (ciascuna realizzata come lente singola o gruppo di lenti) atte a focalizzare il fascio d’illuminazione IL in corrispondenza della retina 51 e una superficie di coniugazione C disposta tra dette seconda e terza lente.

Preferibilmente, la seconda lente 4 e la terza lente 7 sono posizionate tra l’assieme di scansione 3 e la regione 5B di retina illuminata dal fascio d’illuminazione IL, nel funzionamento dell’apparato d’ispezione.

Preferibilmente, la superficie di coniugazione C è predisposta in modo da essere otticamente coniugata con la regione 5B di retina illuminata dal fascio d’illuminazione I, nel funzionamento dell’apparato d’ispezione.

Preferibilmente, la seconda lente 4 e la terza lente 7 sono predisposte in modo da coniugare otticamente la pupilla 81 dell’occhio con una regione 30 dell’apparato d’ispezione in corrispondenza della quale sono predisposti lo specchio 311 e la prima lente 322 inclusi nell’assieme di scansione 3 (figura 2). In tal modo, grazie al movimento imposto dall’assieme di scansione 3, il fascio d’illuminazione IL e il fascio di luce riflessa R al livello della retina 51 oscillano angolarmente intorno a un punto posto all’incirca al centro della pupilla 81.

La coniugazione della pupilla dell’occhio con la regione 30 dell’assieme di scansione 3 consente all’apparato 100 di illuminare e acquisire immagini di una porzione relativamente grande di retina, attraverso una sezione relativamente ridotta della pupilla 81 dell’occhio. L’oscillazione angolare dei fasci IL ed R intorno circa al centro della pupilla assicura il passaggio di tali fasci luminosi verso o da tale porzione relativamente grande di retina, anche se la pupilla 81 ha sezione ristretta.

Preferibilmente, l’apparato d’ispezione 100 comprende una quarta lente 2 atta a focalizzare il fascio d’illuminazione IL in corrispondenza del tessuto biologico 5, 51 in cooperazione con le lenti 4, 7 sopra descritte.

Preferibilmente, la quarta lente 2 è predisposta tra l’illuminatore 1 e l’assieme di scansione 3 lungo il percorso ottico d’illuminazione 100A.

Preferibilmente, la quarta lente 2 è predisposta in modo da avere il proprio punto di fuoco in corrispondenza o in prossimità della sezione a forma di linea del fascio d’illuminazione I. Il funzionamento generale dell’apparato d’ispezione 100 (nelle forme realizzative di figura 1 e 2) è ora descritto in maggior dettaglio.

Il fascio luminoso d’illuminazione IL proiettato dall’illuminatore 1 passa attraverso la lente di focalizzazione 2 e giunge fino allo specchio 311 dell’assieme di scansione 3.

Il fascio d’illuminazione IL è scansionato dall’assieme di scansione 3 mediante il movimento di rotazione oscillante dello specchio 311 verso le lenti 4 (ed eventualmente 7) che lo focalizzano in corrispondenza del tessuto biologico 5, 51.

Sul tessuto biologico 5, 51, la porzione illuminata 5B è costituita dall'immagine della sezione lineare del fascio d’illuminazione IL proiettato dall’illuminatore 1. Tale porzione illuminata, a forma di linea luminosa, si sposta lungo il tessuto biologico 5, 51 secondo una direzione di scansione DS imposta dall’assieme di scansione 3. La direzione di scansione DS è sostanzialmente perpendicolare all’asse di estensione AE della regione 5B di tessuto biologico illuminata, a forma di linea luminosa.

La luce R riflessa dal tessuto biologico ripassa attraverso la lente 4 (ed eventualmente 7) ed è focalizzata dalla prima lente 322 in corrispondenza del diaframma confocale 321 che è otticamente coniugato con la porzione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione I.

L’apertura 321A del diaframma confocale 321 è coniugato con la zona lineare 5B di tessuto biologico illuminato. Il movimento di rotazione oscillante del diaframma confocale 321 è sincronizzato col movimento oscillante dello specchio 311 in modo da mantenere la coniugazione ottica dell’apertura 321A con la regione 5B di tessuto biologico illuminata, durante l’intera corsa di scansione.

La coniugazione ottica dell’apertura 321A con la zona 5B di tessuto biologico permette alla luce riflessa R dal tessuto biologico stesso di passare liberamente attraverso l’apertura 321A stessa. Invece, eventuale luce spuria, proveniente da altre zone del tessuto biologico 5 diverse dalla regione illuminata 5B, va a colpire il diaframma 321 in zone diverse dall’apertura 321A e, di conseguenza, non è in grado di passare verso i mezzi d’acquisizione 6. In tal modo, si riduce notevolmente la probabilità che riflessi indesiderati, provenienti da oggetti posizionati in zone diverse dalla porzione 5B di tessuto biologico o coniugate otticamente con quest’ultima, giungano ai mezzi d’acquisizione 6.

La luce riflessa R dal tessuto biologico è quindi diretta verso i mezzi d’acquisizione 6 per formare un'immagine bidimensionale sulla superficie di ricezione del sensore bidimensionale 61 o per formare un’immagine osservabile mediante l’oculare incluso nei mezzi d’acquisizione stessi.

Preferibilmente, l'apparato d’ispezione 100 comprende anche un'unità di controllo (non illustrata) per controllare le funzionalità di quest’ultimo, ad esempio per eseguire funzioni di acquisizione di segnali, memorizzazione di dati, calcolo di dati e generazione di segnali di controllo.

Preferibilmente, la suddetta unità di controllo comprende almeno un dispositivo di elaborazione digitale, ad esempio un microprocessore. Ad esempio, essa può essere costituita da un computer.

Vantaggiosamente, l’unità di controllo è operativamente associata con l'illuminatore 1, l’assieme di scansione 3 e i mezzi d'acquisizione 6 ed è in grado di controllarne il funzionamento generando opportuni segnali di controllo.

L’unità di controllo può essere operativamente associata ad un’interfaccia uomo-macchina per l’inserimento di comandi manuali o per l’esecuzione di operazioni di configurazione o programmazione.

Un aspetto particolarmente importante dell’invenzione consiste nel fatto che l’assieme di scansione 3 comprende un meccanismo innovativo atto a sostenere lo specchio 311, la prima lente 322 e il diaframma confocale 321 ed a muoverli in modo sincronizzato in modo che il diaframma confocale 321 sia sempre otticamente coniugato con la porzione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione I, durante la scansione ottica.

Secondo l’invenzione, l’assieme di scansione 3 comprende un supporto fisso 33.

Secondo l’invenzione, l’assieme di scansione 3 comprende un primo gruppo oscillante 31 comprendente un primo braccio mobile 312 e lo specchio 311 fissato a detto primo braccio mobile in modo da potersi muovere solidalmente con esso.

Preferibilmente, il primo braccio mobile 312 è collegato al supporto fisso 33 mediante una o più prime articolazioni A1.

Nelle forme realizzative illustrate nelle citate figure, il primo braccio mobile 312 è collegato al supporto fisso 33 mediante una coppia di prime articolazioni A1.

Sono però possibili forme realizzative dell’invenzione in cui il primo braccio mobile 312 è collegato al supporto fisso 33 in corrispondenza di una sola articolazione A1 o più articolazioni A1.

Secondo l’invenzione, l’assieme di scansione 3 comprende un secondo gruppo oscillante 32 comprendente un secondo braccio mobile 323. Il secondo gruppo oscillante comprende inoltre la prima lente 322 e il diaframma confocale 321 fissati al secondo braccio mobile 323 in modo da potersi muovere solidalmente con esso.

Preferibilmente, il secondo braccio mobile 323 è collegato al supporto fisso 33 mediante una o più seconde articolazioni A2.

Nelle forme realizzative illustrate nelle citate figure, il secondo braccio mobile 323 è collegato al supporto fisso 33 mediante una coppia di seconde articolazioni A2.

Sono però possibili forme realizzative dell’invenzione in cui il secondo braccio mobile 322 è collegato al supporto fisso 33 in corrispondenza di una sola articolazione meccanica A2 o di più articolazioni A2.

Preferibilmente, gli assi di rotazione B1, B2 dei bracci mobili 312, 323 sono paralleli tra loro.

Come sopra indicato, la prima lente 322 e il diaframma confocale 321 sono predisposti rispettivamente in posizione distale e prossimale rispetto ai mezzi d’acquisizione 6, lungo il percorso ottico di acquisizione 100B.

Preferibilmente, la prima lente 322 è fissata al secondo braccio mobile 323 in prossimità del secondo asse di rotazione A2 di quest’ultimo rispetto al supporto fisso 33.

Tale soluzione consente di ridurre le oscillazioni laterali della prima lente 322 durante la scansione ottica. Ciò è particolarmente importante nel caso in cui l’apparato d’ispezione 2 sia configurato per ispezionare il fondo oculare. In questo caso, normalmente, la zona d’ingresso della luce riflessa R dal tessuto biologico 5, 51 nella prima lente 322 è circa otticamente coniugata con la pupilla 81 dell’occhio. Una ridotta oscillazione laterale in tale zona d’ingresso consente di avere una ridotta oscillazione del fascio R al livello della pupilla dell’occhio e perciò di ottenere delle buone immagini della retina, anche se la pupilla è di dimensioni ridotte.

Preferibilmente, il diaframma confocale 321 è fissato al braccio mobile in posizione distanziata rispetto alla prima lente 322, vantaggiosamente ad una distanza all’incirca corrispondente alla distanza focale della prima lente 322.

Preferibilmente, le prime articolazioni A1 sono configurate in modo da permettere al primo braccio mobile 312 di muoversi rispetto a detto supporto fisso 33 con un movimento di rotazione oscillante intorno ad un primo asse di rotazione B1.

Secondo alcune forme realizzative dell’invenzione (figure 3-4), le prime articolazioni A1 comprendono ciascuna un opportuno perno di collegamento destinato a collegare rotazionalmente il primo braccio 312 con il supporto fisso.

Secondo forme realizzative preferite dell’invenzione (figure 5-8), le prime articolazioni A1 sono realizzate come articolazioni elastiche.

In tal caso, vantaggiosamente, ciascuna di esse comprende una coppia di prime lamine L1 elasticamente deformabili. Ciascuna lamina L1 è vantaggiosamente fissata al supporto fisso 33 ed al primo braccio mobile 312, preferibilmente in corrispondenza delle proprie estremità opposte.

Preferibilmente, le lamine L1 di ciascuna articolazione A1 sono disposte lungo direzioni di estensione D1, D2 incrociate tra loro (preferibilmente perpendicolari), con riferimento ad un comune piano di proiezione (figura 8).

Preferibilmente, le lamine L1 di ciascuna articolazione A1 sono predisposte separate ma vicine tra loro in corrispondenza di una rispettiva zona di collegamento tra il supporto 33 ed il primo braccio mobile 312.

Preferibilmente, le seconde articolazioni A2 sono configurate in modo da permettere al secondo braccio mobile 323 di muoversi rispetto al supporto fisso 33 con un movimento di rotazione oscillante intorno ad un secondo asse di rotazione B2.

Secondo alcune forme realizzative dell’invenzione (figure 3-4), le seconde articolazioni A2 comprendono ciascuna un opportuno perno di collegamento destinato a collegare rotazionalmente il primo braccio 312 con il supporto fisso.

Secondo forme realizzative preferite dell’invenzione (figure 5-8), le seconde articolazioni A2 sono realizzate come articolazioni elastiche.

Ciascuna di esse comprende pertanto una coppia di seconde lamine L2 elasticamente deformabili. Ciascuna lamina L2 è vantaggiosamente fissata al supporto fisso 33 ed al secondo braccio mobile 323, preferibilmente in corrispondenza delle proprie estremità opposte.

Preferibilmente, le lamine L2 di ciascuna articolazione A2 sono disposte lungo direzioni di estensione D1, D2 incrociate tra loro (preferibilmente perpendicolari), con riferimento ad un comune piano di proiezione (figura 8).

Preferibilmente, le lamine L2 di ciascuna articolazione A2 sono predisposte separate ma adiacenti tra loro in corrispondenza di una rispettiva zona di collegamento tra il supporto 33 ed il secondo braccio mobile 312.

La figura 8 illustra schematicamente il funzionamento delle articolazioni A1, A2 quando quest’ultime comprendono ciascuna una coppia di lamine elasticamente deformabili.

Quando il braccio mobile 312 o 323 ruota, le lamine L1, L2 (incrociate tra loro) si flettono elasticamente, permettendo la rotazione del braccio mobile intorno a un’asse B1, B2 che passa circa per la zona d’incrocio tra le due lamine.

L’impiego di lamine elasticamente deformabili per la realizzazione delle articolazioni elastiche A1, A2 offre notevoli vantaggi.

Dato che ciascuna coppia di lamine L1, L2 è fissata al supporto fisso 33 ed al rispettivo braccio mobile 312, 323 si evita la presenza di giochi meccanici e fenomeni di usura.

L’assenza di giochi consente di ottenere un’ottimale coniugazione ottica tra il diaframma confocale 321 e la porzione 5B di tessuto biologico illuminata dal fascio d’illuminazione I. D’altra parte, l’assenza di usura consente di mantenere la coniugazione ottimale durante la vita operativa dell’apparato d’ispezione.

Le articolazioni elastiche A1, A2 si caratterizzano inoltre per una completa assenza di attrito tra le parti. Ciò consente di ridurre la potenza meccanica necessaria per muovere i gruppi oscillanti 31, 32 durante la scansione ottica e facilita il controllo del movimento oscillatorio di scansione.

L’impiego di articolazioni elastiche A1, A2, consente inoltre di ridurre il rumore derivante dal movimento oscillante dell’assieme di scansione 6 e semplifica notevolmente la costruzione di quest’ultimo.

Secondo l’invenzione, l’assieme di scansione 3 comprende mezzi di trasmissione meccanica 34 atti a collegare il primo e secondo braccio mobile 31, 32 tra loro.

Vantaggiosamente, i mezzi di trasmissione del moto suddetti sono configurati in modo da sincronizzare i movimenti oscillanti del primo e secondo braccio mobile 31, 32 tra loro.

Secondo alcune forme realizzative dell’invenzione (figure 3-4), i mezzi di trasmissione meccanica 34 comprendono almeno una biella 341 rotazionalmente collegata al primo braccio mobile 311 ed al secondo braccio mobile 323.

Preferibilmente (figura 4, 4A), la biella 341 è collegata al primo braccio mobile 311 ed al secondo braccio mobile 323 mediante opportune articolazioni A1b, A2b.

Durante il movimento di scansione ottica, la biella 341 collega i bracci mobili 312 e 323 ruotando rispetto ad essi in corrispondenza delle articolazioni A1b e A2b. Di conseguenza, essa è in grado di sincronizzare i movimenti di rotazione dei gruppi oscillanti 31 e 32.

Secondo forme realizzative preferite dell’invenzione (figure 5-7), i mezzi di trasmissione meccanica 34 comprendono almeno una terza lamina L3 elasticamente deformabile e fissata al primo braccio mobile 311 ed al secondo braccio mobile 323.

La lamina L3 è vantaggiosamente fissata al primo braccio mobile 312 ed al secondo braccio mobile 323 in rispettivi punti di collegamento P1, P2 (figura 7), preferibilmente in corrispondenza delle proprie estremità opposte.

Durante il movimento di oscillazione di scansione, la lamina L3 si flette elasticamente mantenendo sostanzialmente inalterata la propria lunghezza. Di conseguenza, essa è in grado di realizzare una buona sincronizzazione dei movimenti di rotazione dei due gruppi oscillanti 31 e 32.

L’impiego di una lamina L3 elasticamente deformabile per la realizzazione dei mezzi di trasmissione del moto 34 offre vantaggi simili a quelli sopra evidenziate per l’impiego delle lamine L1, L2 per la realizzazione di articolazioni elastiche A1, A2.

La predisposizione di una lamina L3 elasticamente deformabile risulta inoltre più semplice e meno costosa dell’impiego di una biella.

Come sopra menzionato, i mezzi di trasmissione 34 sono predisposti in modo da sincronizzare il movimento del primo e secondo braccio mobile 312, 323.

Pertanto, quando il primo braccio mobile 311 si muove con un primo angolo di rotazione α intorno al rispettivo primo asse di rotazione B1, il secondo braccio mobile 323 si muove con un secondo angolo di rotazione β intorno al secondo asse di rotazione B2.

Gli angoli di rotazione α, β sono legati tra loro da una relazione di proporzionalità che è sostanzialmente definita dai mezzi di trasmissione del moto 34.

Preferibilmente, ad ogni movimento di oscillazione dei bracci mobili, l’angolo di rotazione β del secondo braccio mobile 323 è molto più ampio (all’incirca il doppio) dell’angolo di rotazione α del primo braccio mobile 312 (figura 4A).

Nelle figure 4, 4A è schematicamente rappresentato il movimento di oscillazione dell’assieme di scansione 3 in tre istanti successivi. Durante l’oscillazione, mentre il primo gruppo oscillante 31 ruota con un angolo α, il secondo gruppo oscillante 32 ruota con un angolo β. Preferibilmente, l’angolo di rotazione β del secondo gruppo mobile 32 è sostanzialmente doppio rispetto all’angolo di rotazione α del primo gruppo mobile 31.

Secondo le forme realizzative delle figure 3-4, tale relazione tra gli angoli di rotazione α, β può essere ottenuta posizionando gli assi di rotazione delle articolazioni A1b e A2b della biella 341, in corrispondenza dei quali essa è collegata ai bracci mobili 312 e 323, rispettivamente ad una prima distanza dA1 e ad una seconda distanza dA2 dai corrispondenti assi di rotazione B1, B2 dei bracci mobili suddetti. Vantaggiosamente, la prima distanza d1 è molto maggiore (all’incirca il doppio) della seconda distanza dA2 (figura 4A).

Secondo le forme realizzative delle figure 5-7, tale relazione tra gli angoli di rotazione α, β può essere ottenuta posizionando i punti di fissaggio P1, P2 della lamina elastica L3, in corrispondenza dei quali essa è fissata ai bracci mobili 312 e 323, rispettivamente ad una prima distanza e ad una seconda distanza dai corrispondenti assi di rotazione B1, B2 dei bracci mobili suddetti. Anche in questo caso, la prima distanza è all’incirca il doppio della seconda distanza.

Secondo altre forme realizzative dell’invenzione (non illustrate), i mezzi di trasmissione del moto potrebbero comprendere una cinghia dentata oppure un filo o nastro elastico destinato a trasmettere il moto tra una coppia di pulegge o settori circolari collegati ai bracci mobili 312, 323.

Secondo ulteriori forme realizzative dell’invenzione (non illustrate), i mezzi di trasmissione del moto potrebbero comprendere un ingranaggio con ruote dentate opportunamente predisposte, eventualmente in accoppiamento con un sistema di precarico elastico per ridurre i giochi meccanici.

Preferibilmente, l’assieme di scansione 3 comprende un attuatore (non illustrato) atto a fornire l’energia meccanica per muovere i gruppi oscillanti 31, 32.

In generale, tale attuatore può essere realizzato secondo soluzioni di tipo noto.

Ad esempio, esso potrebbe comprendere una o più bobine fissate al supporto fisso 33 e uno o più magneti permanenti mobili montati su uno dei gruppi oscillanti 31 o 32.

Secondo un ulteriore esempio, tale attuatore potrebbe comprendere un motore elettrico rotativo insieme ad una trasmissione che trasforma il movimento rotativo del motore in un movimento oscillante, per esempio un meccanismo biella-manovella.

Secondo alcune forme realizzative, l’assieme di scansione 3 comprende almeno una molla (non illustrata) avente estremità collegate al supporto fisso 33 ed al primo braccio mobile 311 o al secondo braccio mobile 323.

In questo caso, il primo e secondo braccio mobile 311, 323 sono mossi dall’attuatore vantaggiosamente ad una frequenza di risonanza caratteristica dell’assieme di scansione 3. Tale soluzione consente di ridurre considerevolmente la potenza meccanica necessaria per mantenere il movimento di oscillazione dei bracci mobili 312, 323.

Risulta così possibile movimentare i gruppi oscillanti 31, 32 con attuatori elettromagnetici molto semplici e poco costosi.

L’apparato d’ispezione 100, secondo l’invenzione, presenta notevoli vantaggi rispetto all’arte nota.

In generale, l’apparato d’ispezione 100 presenta una struttura molto semplice e compatta e consente di ottenere immagini di elevata qualità del tessuto biologico 5, 51, senza artefatti e con ampio campo visivo.

L’apparato d’ispezione 100 consente infatti di ottenere un ottimale filtraggio di riflessi indesiderati e di altra luce spuria in grado di compromettere la qualità delle immagini.

L’assieme di scansione 3 si caratterizza per un’estrema compattezza e semplicità costruttiva. La predisposizione di una lente di focalizzazione 322 mobile consente di semplificare considerevolmente l’ottica dell’apparato d’ispezione.

La forma realizzativa delle figure 3-4, 4A si caratterizza per un’elevata robustezza strutturale. La forma realizzativa delle figure 5-8 si caratterizza per un’elevata precisione nei movimenti, assenza di rumore e di giochi meccanici, elevata durata di vita e ridotti consumi di potenza durante il movimento di scansione.

L’apparato d’ispezione 100 risulta facilmente realizzabile a livello industriale, con notevoli vantaggi in termini di contenimento dei costi di produzione.

Esso può essere facilmente configurato per l’osservazione o acquisizione di immagini relative a porzioni di organo, ad esempio porzioni di pelle (forma realizzativa di figura 1), oppure per l’osservazione o acquisizione di immagini del fondo oculare (forma realizzativa di figura 2).

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (100) d’ispezione di un tessuto biologico (5, 51) comprendente: - un illuminatore (1) atto a fornire un fascio di luce d’illuminazione (IL) per illuminare una porzione di detto tessuto biologico, detto fascio d’illuminazione essendo sagomato in modo che almeno una porzione di detto fascio d’illuminazione abbia sezione a forma di linea; - una o più lenti (2, 4, 7) atte a focalizzare detto fascio d’illuminazione (IL) su detto tessuto biologico, nel funzionamento di detto apparato detto fascio d’illuminazione illuminando una regione (5B) di tessuto biologico a forma di linea che si estende lungo una direzione di estensione principale (AE); - un assieme di scansione (3) atto ad eseguire scansioni ottiche di detto tessuto biologico muovendo il fascio d’illuminazione (IL) proiettato da detto illuminatore su detto tessuto biologico, lungo una direzione di scansione (DS) sostanzialmente perpendicolare alla direzione di estensione principale (AE) della regione (5B) di tessuto biologico a forma di linea illuminata da detto fascio d’illuminazione; - mezzi d’acquisizione (6) atti a ricevere luce riflessa (R) da detto tessuto biologico per acquisire immagini di detto tessuto biologico o permettere ad un operatore di osservare detto tessuto biologico; caratterizzato dal fatto che detto assieme di scansione (3) comprende: - un supporto fisso (33); - un primo gruppo oscillante (31) comprendente un primo braccio mobile (312) ed uno specchio (311) fissato a detto primo braccio mobile ed atto a ricevere detto fascio d’illuminazione (IL), detto primo braccio mobile essendo collegato a detto supporto fisso mediante una o più prime articolazioni (A1) che permettono una rotazione di detto primo braccio mobile intorno ad un primo asse di rotazione (B1); - un secondo gruppo oscillante (32) comprendente un secondo braccio mobile (323), una prima lente (322) ed un diaframma (321) comprendente un’apertura (321A) a forma di fessura, detta prima lente e detto diaframma essendo fissati a detto secondo braccio mobile ed atti a ricevere luce riflessa (R) da detto tessuto biologico, detto secondo braccio mobile essendo collegato a detto supporto fisso mediante una o più seconde articolazioni (A2) che permettono una rotazione di detto secondo braccio mobile intorno ad un secondo asse di rotazione (B2); - mezzi di trasmissione meccanica (34) atti a collegare detti primo e secondo braccio mobile tra loro, detti mezzi di trasmissione meccanica essendo configurati in modo da sincronizzare i movimenti di rotazione oscillanti di detti primo e secondo braccio mobile.
2. 2. Apparato d’ispezione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una seconda lente (4) atta a focalizzare detto fascio d’illuminazione (IL) su detto tessuto biologico (5), nel funzionamento di detto apparato detta seconda lente essendo posizionata tra detto assieme di scansione (3) e detto tessuto biologico.
3. 3. Apparato d’ispezione, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere una seconda lente (4) ed una terza lente (7) atte a focalizzare detto fascio d’illuminazione (IL) su detto tessuto biologico (51) ed una superficie di coniugazione ottica (C) tra dette seconda e terza lente, nel funzionamento di detto apparato dette seconda e terza lente essendo posizionate tra detto assieme di scansione (3) e detto tessuto biologico e detta superficie di coniugazione ottica (C) essendo otticamente coniugata con detto tessuto biologico.
4. 4. Apparato d’ispezione, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che, quando detto apparato d’ispezione è configurato per ispezionare la retina (51) di un occhio (8), dette seconda e terza lente (4, 7) coniugano otticamente la pupilla (81) dell’occhio con una regione (30) di detto apparato d’ispezione, in corrispondenza della quale sono predisposti detto specchio (311) e detta prima lente (322) di detto assieme di scansione (3).
5. 5. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette prime articolazioni (A1) comprendono almeno una coppia di prime lamine elasticamente deformabili (L1) fissate a detto supporto fisso (33) ed a detto primo braccio mobile (311), dette prime lamine essendo disposte lungo direzioni di estensione incrociate tra loro.
6. 6. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che dette seconde articolazioni (A2) comprendono almeno una coppia di seconde lamine elasticamente deformabili (L2) fissate a detto supporto fisso (33) ed a detto secondo braccio mobile (323), dette seconde lamine essendo disposte lungo direzioni di estensione incrociate tra loro.
7. 7. Apparato, secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione meccanica (34) sono predisposti in modo che, quando detto primo braccio mobile (311) si muove con un primo angolo di rotazione (α) intorno a detto primo asse di rotazione (B1), detto secondo braccio mobile (323) si muove con un secondo angolo di rotazione (β) intorno a detto secondo asse di rotazione (B2), detto secondo angolo di rotazione essendo più ampio di detto primo angolo di rotazione.
8. 8. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione meccanica (34) comprendono almeno una biella (341) rotazionalmente collegata a detto primo braccio mobile (311) ed a detto secondo braccio mobile (323).
9. 9. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di trasmissione meccanica (34) comprendono almeno una terza lamina elasticamente deformabile (L3) fissata a detto primo braccio mobile (311) ed a detto secondo braccio mobile (323).
10. 10. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che assieme di scansione (3) comprende almeno una molla collegata a detto supporto fisso (33) ed a detto primo braccio mobile (311) o detto secondo braccio mobile (323).
11. 11. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima lente (322) è fissata a detto secondo braccio mobile (323) in prossimità di detto secondo asse di rotazione (B2).