ITBS20130169A1

ITBS20130169A1 - Accessorio ottico per un dispositivo mobile

Info

Publication number: ITBS20130169A1
Application number: IT000169A
Authority: IT
Inventors: Andrea Russo
Original assignee: Andrea Russo
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2013-11-15
Publication date: 2015-05-16
Also published as: ES2718189T3; EP3068284A1; TR201904482T4; WO2015071779A1; PL3068284T3; US20160296111A1; EP3068284B1

Description

ACCESSORIO OTTICO PER UN DISPOSITIVO MOBILE

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si colloca nell’ambito degli strumenti ottici utilizzati nel settore medico, ed in particolare si riferisce ad un accessorio ottico applicato ad uno dispositivo mobile dotato di fotocamera, in particolare uno smartphone o un tablet, per realizzare un oftalmoscopio.

Stato dell’arte

Come è noto l’oftalmoscopio è un dispositivo ottico che consente la visualizzazione del fondo oculare o ‘fundus oculi’ di un occhio umano da parte di un medico, allo scopo di svolgere diagnosi di patologie di pertinenza oculare (glaucomi, maculopatie, occlusioni venose e arteriose, ecc.) e/o di pertinenza sistemica (diabete, ipertensione arteriosa, ipertensione endocranica, ecc.).

Ad oggi questo esame viene effettuato in ambulatori oculistici mediante l’utilizzo di oftalmoscopi ingombranti e costosi che comprendono apparecchiature sia di tipo esclusivamente ottico, sia di tipo informatico che coadiuvano le apparecchiature ottiche. Tale contingenza, tuttavia, limita notevolmente l’osservazione del ‘fundus oculi’, in particolare in pazienti allettati, pediatrici, disabili o comunque non nella condizione di immediato accesso ad un ambulatorio oculistico.

Per superare i suddetti inconvenienti sono stati sviluppati oftalmoscopi di tipo portatile come descritto ad esempio in US2013128223.

Questi dispostivi prevedono sostanzialmente un sistema di illuminazione con almeno una sorgente luminosa per illuminare l’occhio di un paziente. Un semplice sistema di visione a binocolo utilizzato dal medico e associato al sistema di illuminazione consente di visionare l’occhio come illuminato dalla sorgente luminosa.

Con il recente avvento di smartphone o tablet dotati di fotocamere, l’oftalmoscopio portatile è stato associato a questi dispositivi mobili mediante la predisposizione di un supporto di tipo removibile. In particolare, il supporto è adatto a ospitare il dispositivo in modo tale che la fotocamera dello stesso sia posizionata in corrispondenza della porzione di osservazione dello strumento stesso, ovvero la porzione adibita all’osservazione da parte dell’utilizzatore. In tal modo, la fotocamera funge da dispositivo di acquisizione dell’immagine digitale, la luce sorgente è invece sempre fornita dallo strumento.

Un siffatto sistema è, ad esempio, visibile nel sito web www.welchallyn.com/promotions/iExaminer/index.html.

Tuttavia tale sistema, oltre ad essere piuttosto ingombrante e poco ergonomico, presenta un costo notevole che ne limita la diffusione e la fruibilità.

Inoltre, l’applicazione del dispositivo mobile solo come dispositivo di acquisizione dell’immagine risulta limitato funzionalmente per quanto attiene l’estensione del campo visivo ottenibile e pertanto l’accuratezza dell’esame stesso.

Ancora, questo sistema risulta di difficile impiego e semplicità di utilizzo da parte di personale non esperto. In particolare, il supporto del dispositivo mobile è soggetto a possibili disallineamenti con lo strumento e richiede frequenti regolazioni di posizione.

Sommario dell’invenzione

È quindi scopo della presente invenzione mettere a disposizione un accessorio ottico per un dispositivo mobile dotato di fotocamera che risolva gli inconvenienti dei sistemi di tecnica nota.

È altro scopo della presente invenzione mettere a disposizione un accessorio ottico di ridotte dimensioni rispetto ai dispositivi noti.

È ancora scopo della presente invenzione mettere a disposizione un accessorio ottico per un dispositivo mobile che risulti costruttivamente semplice ed economico da realizzare.

Questi ed altri scopi sono ottenuti da un accessorio ottico per un dispositivo mobile secondo la rivendicazione 1. Con dispositivo mobile si intende uno smartphone, un tablet o altro dispositivo elettronico simile dotato di una fotocamera come di seguito descritto.

In particolare, l’accessorio ottico comprende mezzi di attacco per accoppiarsi funzionalmente con il dispositivo mobile e configurare essenzialmente un oftalmoscopio, come descritto di seguito.

Attraverso i mezzi di attacco l’accessorio ottico è accoppiabile in modo removibile in corrispondenza di un obiettivo fotografico e di una relativa sorgente luminosa che costituiscono la fotocamera cui è dotato il dispositivo mobile. Con obiettivo fotografico si intende un obiettivo in grado di acquisire immagini digitali sotto forma di scatti fotografici o immagini video.

L’accessorio ottico comprende inoltre un primo elemento ottico dotato di una prima superficie riflettente, in particolare uno specchio, atta a riflettere un fascio luminoso sorgente emesso dalla sorgente luminosa e generare un primo fascio riflesso diretto verso il campo visivo dell’obiettivo fotografico. Lo specchio in altre parole non fa altro che riflettere, ovvero deviare, il fascio luminoso sorgente nel campo visivo dell’obietto fotografico.

In aggiunta l’accessorio comprende un secondo elemento ottico, in particolare un divisore di fascio o beam splitter, che comprende una seconda superficie parzialmente riflettente, preferibilmente parallela alla prima superficie riflettente. La seconda superficie su cui incide il primo fascio riflesso genera un secondo fascio riflesso diretto all’esterno dell’accessorio verso un occhio da esaminare. Il secondo fascio riflesso risulta sostanzialmente compreso nel campo visivo dell’obiettivo fotografico, ovvero è sostanzialmente allineato con questo per consentire la visione del ‘fundus oculi dell’occhio stesso.

In particolare, predisponendo l’accessorio ottico applicato al dispositivo mobile in prossimità dell’occhio da esaminare così che il secondo fascio luminoso incida sull’occhio è possibile attraverso l’obietto fotografico visionare l’occhio e acquisire immagini digitali dello stesso.

In particolare, la prima superficie è una superficie piana ad è inclinata di un angolo α compreso tra 30° e 60° rispetto ad un piano di giacitura P dell’obiettivo fotografico e della sorgente luminosa. La seconda superficie è anch’essa una superficie piana inclinata di un angolo α’ compreso tra 30° e 60° rispetto al piano di giacitura P.

Preferibilmente la prima superficie è inclinata di circa 45° rispetto al piano P e la seconda superficie è parallela alla prima superficie e inclinata anch’essa di 45°.

In tal modo, il fascio luminoso sorgente emesso dalla sorgente luminosa, generalmente una sorgente LED, viene riflesso di 90° verso il campo visivo frontale all’obiettivo fotografico. Frontalmente all’obiettivo fotografico è disposto il divisore di fascio ovvero il beam splitter che presenta la superficie parzialmente riflettente disposta parallela alla prima superficie dello specchio. Sulla seconda superficie del beam splitter incide il primo fascio riflesso e questa genera rispettivamente un fascio trasmesso che attraversa il beam splitter, e un secondo fascio riflesso diretto verso l’esterno dell’accessorio per illuminare un occhio da esaminare.

Il secondo fascio riflesso risulta sostanzialmente compreso nel campo visivo dell’obiettivo fotografico e una volta posizionato in asse con l’occhio consente l’esame visivo del ‘fundus oculi’ dello stesso e l’acquisizione di una sua immagine da parte dell’obiettivo.

Il suddetto sistema sfrutta pertanto sia l’obiettivo fotografico sia la sorgente luminosa del dispositivo mobile ovvero dello smartphone, e pertanto risulta un accessorio di ridotte dimensioni e facilmente adottabile anche da personale non esperto.

Preferibilmente è prevista una parete foto assorbente associata al secondo elemento ottico e disposta da parte opposta rispetto al primo elemento ottico. La parete foto assorbente consente sostanzialmente di assorbire il fascio trasmesso che attraversa il beam splitter per ridurre i fenomeni di riflessione e perdita di contrasto.

La parete foto assorbente è vantaggiosamente inclinata di 45° e risulta specularmente opposta rispetto all’inclinazione del primo e secondo elemento ottico.

Preferibilmente, interposto tra il primo e secondo elemento ottico è previsto un diaframma dotato di un foro. Il diaframma consente di collimare il primo fascio riflesso dallo specchio e diretto verso il beam splitter.

In una forma realizzativa preferita i mezzi di attacco sono configurati come una cover accoppiabile al dispositivo mobile che integra detto accessorio ottico.

Preferibilmente, è previsto un primo filtro polarizzatore disposto tra il diaframma e il secondo elemento ottico, e un secondo filtro polarizzatore disposto frontalmente all’obiettivo fotografico. I filtri consentono di ridurre il riflesso della luce sulla cornea dell’occhio, soprattutto nei casi in cui il soggetto presenta pupille in miosi.

Secondo un altro aspetto dell’invenzione è fornito un dispositivo ottico comprendente un accessorio ottico secondo le rivendicazioni dalla 1 alla 9 associato funzionalmente ad un dispositivo mobile, quale uno smartphone o un tablet dotato di un obiettivo fotografico e di una sorgente luminosa.

Breve elenco delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

� la figura 1 è una vista prospettica di un accessorio ottico, secondo la presente invenzione, applicato ad un dispositivo mobile, quale uno smartphone;

� la figura 2 è una vista schematica dell’accessorio ottico di figura 1;

� la figura 3 è una vista prospettica dell’accessorio ottico di figura 1.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

Con riferimento alla figura 1 è mostrato un accessorio ottico 10 applicato ad un dispositivo mobile 30, quale ad esempio uno smartphone o un tablet. Il dispositivo mobile 30 comprende una fotocamera 35 dotata di un obiettivo fotografico 32 e di una sorgente luminosa 31, ad esempio una sorgente LED.

Come meglio mostrato schematicamente nelle figure 2 e 3, l’accessorio ottico 10 è dotato di mezzi di attacco 11, che consentono di posizionarlo rispettivamente in corrispondenza dell’obiettivo 32 e della sorgente luminosa 31 del dispositivo mobile 30. Ad esempio i mezzi di attacco 11 possono essere costituiti da una semplice superficie adesiva o da una cover 11 (Fig.3) da applicare a scatto al dispositivo mobile 30.

L’accessorio ottico 10 comprende un telaio 12 di forma sostanzialmente scatolare nel quale è predisposto un primo elemento ottico 15 dotato di una prima superficie riflettente 15a, in particolare uno specchio. La superficie 15a dello specchio 15 consente di riflettere un fascio luminoso sorgente 22 emesso dalla sorgente luminosa 31. La riflessione completa del fascio sorgente 22 genera un primo fascio riflesso 23 diretto verso il campo visivo V dell’obiettivo fotografico 32. In altre parole, lo specchio 15 rilette il fascio luminoso in un area frontale dell’obiettivo 32.

L’accessorio 10 comprende inoltre un secondo elemento ottico, in particolare un divisore di fascio o beam splitter 16 dotato di una seconda superficie 16a parzialmente riflettente. Sulla superficie 16a del beam splitter 16 incide il primo fascio 23 e quest’ultima genera un secondo fascio riflesso 24 e un fascio trasmesso 23a.

La seconda superficie 16a è orientata in modo da risultare sostanzialmente parallela alla prima superficie 15a dello specchio 15. Sia la superficie 15a dello specchio 15 che quella 16a del beam splitter 16 sono preferibilmente superfici piane.

Il secondo fascio 24 così prodotto e uscente dal beam splitter 16 è diretto ad illuminare l’occhio 100 (Fig. 1) di un paziente da esaminare e risulta sostanzialmente compreso nel campo visivo V dell’obiettivo fotografico 32 e, in particolare, allineato ad una linea mediana M di quest’ultimo.

Il posizionamento dell’accessorio ottico 10 associato al dispositivo mobile 30 in prossimità dell’occhio 100 in modo che il fascio luminoso 24 risulti sostanzialmente sull’asse ottico di quest’ultimo, consente pertanto di poter esaminare il fondo oculare o ‘fundus oculi’ dell’occhio 100 stesso realizzando pertanto un dispositivo oftalmoscopico portatile e compatto. L’accessorio ottico 10 assemblato con il dispositivo mobile 30 presenta infatti una notevole facilità di esecuzione dell’esame, anche attraverso pupille in miosi.

In dettagli costruttivi sempre con riferimento alle figure 2 e 3, la superficie 15a dello specchio 15 è inclinata di un angolo � circa 45° rispetto al piano di giacitura P (Fig.3) dell’obiettivo 32 e della sorgente luminosa 31, o come mostrato in figura 2 rispetto alla direzione del fascio luminoso sorgente 22. Il piano di giacitura P è sostanzialmente la superficie esterna pina del dispositivo mobile 30. Il beam splitter 16 parallelo allo specchio 15 è anch’esso inclinato di un angolo α’ di circa 45°. In tal modo, il fascio luminoso sorgente 22 viene riflesso di 90° e genera il primo fascio riflesso 23.

Allo stesso modo il primo fascio 23 quando colpisce la superficie 16a del beam splitter 16 viene riflesso di 90° e genera il secondo fascio riflesso 24 che va a colpire l’occhio 100.

Il range di inclinazione degli angoli α,� α‘ relativi alle superfici dello specchio 15 e del beam splitter 16 può variare ed essere compreso preferibilmente tra i 30° e i 60°.

Vantaggiosamente con il beam splitter 16 frontale all’obiettivo fotografico 32, ovvero in asse con la linea mediana M del campo visivo V, come sopra detto, una volta posizionato l’accessorio ottico 10 in asse con l’occhio 100 questo consente l’esame visivo del fondo oculare e l’acquisizione di una sua immagine da parte dell’obiettivo 32.

In una forma realizzativa preferita, l’accessorio ottico 10 comprende, inoltre, una parete 40 foto assorbente inclinata di un angolo β compreso tra 30° e 60° e vantaggiosamente di 45°. L’inclinazione della parete 40 risulta specularmente opposta rispetto all’inclinazione del beam splitter 16 e dello specchio 15. La parete foto assorbente 40 è disposta da parte opposta rispetto allo specchio 15 e consente sostanzialmente di assorbire il fascio trasmesso 23a che attraversa il beam splitter 16 e di ridurre i fenomeni di riflessione e perdita di contrasto da parte dell’obiettivo 32.

Inoltre l’accessorio prevede un diaframma 42 dotato di un foro calibrato 42a interposto tra lo specchio 15 e il beam splitter 16 sul percorso del primo fascio riflesso 23. Il diaframma 42 consente sostanzialmente di collimare il primo fascio riflesso 23 e ridurne la dispersione.

Sempre in modo vantaggioso, in modo non mostrato in dettaglio, l’accessorio ottico 10 comprende un primo filtro polarizzatore disposto tra il diaframma 42 e il beam splitter 16 e un secondo filtro polarizzatore disposto frontalmente all’obiettivo fotografico 32. Questi sono vantaggiosamente adottati per ridurre i fenomeni di riflessione della luce sulla cornea dell’occhio 100, soprattutto nei casi di pazienti con pupille in miosi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un accessorio ottico (10) di un dispositivo mobile (30), comprendente: � mezzi di attacco (11) per l’associazione removibile con detto dispositivo mobile (30), in cui detti mezzi di attacco (11) consentono di predisporre detto accessorio ottico (10) in corrispondenza di un obiettivo fotografico (32) e di una sorgente luminosa (31) cui è dotato detto dispositivo mobile (30), in cui detto accessorio ottico (10) comprende inoltre: � un primo elemento ottico (15) avente una prima superficie riflettente (15a) atta a riflettere un fascio luminoso sorgente (22) emesso da detta sorgente luminosa (31) e generare un primo fascio riflesso (23) diretto sostanzialmente verso un campo visivo (V) di detto obiettivo fotografico (32); � un secondo elemento ottico (16) avente una seconda superficie (16a) parzialmente riflettente su cui incide detto primo fascio riflesso (23) e atta a generare un secondo fascio riflesso (24) diretto verso un occhio (100) da esaminare e compreso nel campo visivo (V) di detto obiettivo fotografico (32), tale da consentire la visione del fondo oculare di detto occhio (100).
2. Accessorio ottico (10) secondo la rivendicazione 1, in cui il primo elemento ottico è uno specchio (15) e detto secondo elemento ottico è un elemento ottico divisore di fascio o beam splitter (16).
3. Accessorio ottico (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-2, in cui detta prima superficie (15a) e detta seconda superficie parzialmente riflettente (16a) sono parallele tra loro.
4. Accessorio ottico (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-3, in cui detta prima superficie (15a) del primo elemento ottico (15) è inclinata di un angolo ( α ) compreso tra 30° e 60°, preferibilmente di 45°, rispetto ad un piano di giacitura (P) nel quale giacciono detto obiettivo fotografico (32) e detta sorgente luminosa (31), e in cui detta seconda superficie (16a) del secondo elemento ottico (16) è inclinata di un angolo ( α’ )��compreso tra 30° e 60° e preferibilmente di 45° sempre rispetto a detto piano di giacitura (P).
5. Accessorio ottico (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, in cui è prevista una parete (40) foto assorbente associata al secondo elemento ottico (16) e disposta da parte opposta rispetto al primo elemento ottico (15).
6. Accessorio ottico (10) secondo le rivendicazione 4 e 5, in cui detta parete (40) foto assorbente è inclinata di un angolo ( β) compreso tra 30° e 60° e preferibilmente di 45° rispetto al piano di giaciuta (P), e risulta specularmente opposta rispetto all’inclinazione delle rispettive superfici (15a,16a) di detto primo (15) e secondo (16) elemento ottico.
7. Accessorio ottico (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, in cui interposto tra detto primo (15) e detto secondo (16) elemento ottico è previsto un diaframma (42) dotato di un foro (42a).
8. Accessorio ottico (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-7, in cui detti mezzi di attacco sono configurati come una cover (11) accoppiabile a detto dispositivo mobile (30).
9. Accessorio ottico (10) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-8, in cui è previsto un primo filtro polarizzatore disposto tra detto diaframma (42) e detto secondo elemento ottico (16), e un secondo filtro polarizzatore disposto frontalmente a detto obiettivo fotografico (32).
10. Dispositivo ottico comprendente un accessorio ottico (10) secondo le rivendicazioni dalla 1 alla 9 associato funzionalmente ad un dispositivo mobile (30), quale uno smartphone o tablet dotato di un obiettivo fotografico (32) e di una sorgente luminosa (31).