ITTV20120151A1 - Apparato per la rilevazione di difetti visivi - Google Patents

Description

APPARATO PER LA RILEVAZIONE DI DIFETTI VISIVI

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un apparato per la rilevazione di difetti visivi.

E’ ampiamente noto l’utilizzo d’apparati per la rilevazione di difetti visivi, ad esempio difetti di focalizzazione o aberrazioni del campo visivo.

Tali apparati, noti come refrattometri o schiascopi, coniugano otticamente il fondo oculare con un dispositivo d’illuminazione atto ad illuminare la retina con un fascio di luce, ad esempio luce infrarossa.

La luce riflessa dalla retina à ̈ raccolta, attraverso la porzione centrale della pupilla, da un dispositivo di ripresa fotografica che fotografa il fondo oculare illuminato dalla luce emessa dal dispositivo d’illuminazione.

Il brevetto US3879113 descrive un refrattometro particolarmente adatto per la rilevazione dell’astigmatismo, secondo il quale la retina del paziente à ̈ illuminata da una sorgente luminosa costituita dall’estremità di una fibra ottica, posizionata all’interno del campo ottico dell’obiettivo di un dispositivo di ripresa fotografica.

Tale apparato presenta una struttura relativamente complessa, ingombrante e costosa da realizzare a livello industriale.

Altri apparati dell’arte nota prevedono che il fondo oculare sia illuminato da un fascio luminoso infrarosso deviato da un dispositivo “beam splitter†, separato dall’obiettivo fotografico e posizionato lungo il percorso ottico tra una pluralità di sorgenti luminose ed il fondo oculare, in modo da deviare la luce proveniente da tali sorgenti luminose verso gli occhi del paziente.

Anche tali apparati di tipo tradizionale presentano alcuni inconvenienti.

Un dispositivo “beam splitter†posizionato lungo il percorso ottico della luce verso gli occhi del paziente interferisce otticamente con il fascio luminoso che perviene al dispositivo di ripresa fotografica, riducendo il contrasto e la qualità delle foto del fondo oculare.

La precisione nella rilevazione di eventuali difetti visivi risulta così relativamente ridotta, con elevate percentuali di falsi positivi o negativi.

La struttura di tali apparati risulta inoltre relativamente complessa, ingombrante e, di conseguenza, costosa da realizzare industrialmente.

Il compito precipuo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un apparato per la rilevazione di difetti visivi che consenta di superare gli inconvenienti dell’arte nota, sopra evidenziati.

Nell’ambito di tale compito, uno scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un apparato che consenta di effettuare una rilevazione rapida di eventuali difetti visivi, con relativamente elevata qualità nella ripresa fotografica e precisione di misura.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un apparato che si caratterizzi per una notevole compattezza, semplicità costruttiva ed ingombri ridotti.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un apparato che sia facilmente realizzabile a livello industriale, a costi competitivi.

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 per la rilevazione di difetti visivi, secondo la rivendicazione 1, proposta nel seguito.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’apparato, 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:

- le figure 1-2 illustrano schematicamente l’apparato, secondo l’invenzione, in una sua possibile forma realizzativa; e

- la figure 3-4 illustrano schematicamente alcune forme realizzative di un dispositivo d’illuminazione, compreso nell’apparato, secondo l’invenzione; e

- le figure 5-6 illustrano schematicamente esempi di rilevazione di difetti visivi mediante l’apparato, secondo l’invenzione.

Con riferimento alle citate figure, la presente invenzione si riferisce ad un apparato 1 per la rilevazione di difetti visivi in un paziente 100, ad esempio ad un refrattometro od uno schiascopio.

L’apparato 1 comprende mezzi d’illuminazione 2 e mezzi di ripresa fotografica 3.

I mezzi d’illuminazione 2 sono atti a proiettare fasci luminosi L1, L2, L3per illuminare il fondo oculare degli occhi del paziente.

Preferibilmente i fasci luminosi L1, L2, L3sono fasci di luce infrarossa.

Vantaggiosamente, i mezzi d’illuminazione 2 irradiano fasci di luce L1, L2, L3verso entrambi gli occhi del paziente (illuminazione binoculare).

I mezzi di ripresa fotografica 3 comprendono mezzi di acquisizione 31 atti a ricevere la luce LRriflessa dal fondo oculare, in corrispondenza di una superficie di ricezione 310, in modo da poter acquisire immagini fotografiche I1, I2, I3, I4, I5del fondo oculare degli occhi del paziente.

Le immagini fotografiche I1, I2, I3, I4, I5sono vantaggiosamente focalizzate sostanzialmente a livello della pupilla. Ciascuna di esse mostra una certa distribuzione della luce riflessa dal fondo oculare (nota come “crescente luminoso†).

Vantaggiosamente, i mezzi di ripresa 3 ricevono la luce riflessa da entrambi gli occhi del paziente (ripresa binoculare).

I mezzi di ripresa fotografica 3 possono essere costituiti da un dispositivo di ripresa digitale. I mezzi di acquisizione 31 possono vantaggiosamente comprendere sensori CCD o C-MOS, predisposti in corrispondenza della superficie di ricezione 310.

I mezzi di ripresa fotografica 3 comprendono vantaggiosamente un gruppo obiettivo 32, posizionato a monte della superficie di ricezione 310, con riferimento al percorso ottico compiuto dalla luce LR.

Il gruppo obiettivo 32 ha un asse ottico 51, diretto verso gli occhi del paziente, ed un’apertura 52, centrata sull’asse ottico 51, che definisce il campo ottico del gruppo obiettivo stesso. Il percorso ottico della luce LR, riflessa dal fondo oculare e raccolta dalla superficie di ricezione 310, attraverso le pupille del paziente, si estende lungo l’asse ottico 51, passando attraverso il gruppo obiettivo 32.

Il gruppo obiettivo 32 comprende vantaggiosamente un sistema di lenti coniugato con la pupilla del paziente e avente distanza focale D compresa tra 0,3 m e 2 m. Preferibilmente il gruppo obiettivo 32 ha una distanza focale D di 1 m.

Quest’ultima soluzione risulta particolarmente vantaggiosa perché consente di ottenere una buona definizione del crescente luminoso, a fronte di un ottimale livello di potenza luminosa emessa dai mezzi d’illuminazione 2.

Tale distanza corrisponde inoltre ad una distanza ottica di una diottria. Ciò semplifica il processo di elaborazione delle immagini fotografiche I1, I2, I3, I4, I5per ottenere dati indicativi di difetti visivi.

L’apparato 1 comprende anche un’unità di controllo 4 atta a regolare il funzionamento dei mezzi d’illuminazione 2 e dei mezzi di ripresa fotografica 3, mediante opportuni segnali di controllo C.

L’unità di controllo 4 può essere vantaggiosamente costituita da un dispositivo di elaborazione digitale, ad esempio un micro controllore.

Preferibilmente, l’unità di controllo 4 à ̈ predisposta per ricevere immagini I1, I2, I3, I4, I5del fondo oculare, acquisite dai mezzi di ripresa fotografica 3, e comprende mezzi di elaborazione 41 atti a fornire automaticamente informazioni E relative alla presenza di eventuali difetti visivi e/o relative ad altre caratteristiche del fondo oculare, in base alle immagini ricevute in ingresso.

Preferibilmente, i mezzi d’elaborazione 41 comprendono programmi, moduli o procedure software memorizzabili ed eseguibili dall’unità di controllo 4.

L’unità di controllo 4 può essere operativamente associata ad un’interfaccia uomo-macchina (non illustrata) per l’inserimento di comandi manuali o per l’esecuzione di operazioni di configurazione o programmazione.

Secondo l’invenzione, i mezzi d’illuminazione 2 comprendono almeno un gruppo d’illuminazione 20 comprendente una pluralità di prime sorgenti luminose estese 21 atte ad emettere luce L1.

Nell’ambito della presente invenzione, si considera come “estesa†o “non puntiforme†una sorgente luminosa in grado di proiettare uno spot luminoso avente larghezza non trascurabile, ad esempio in un intorno di 5 mm.

Preferibilmente, le sorgenti luminose 21 sono costituite da primi dispositivi LED all’infrarosso.

Secondo l’invenzione, le sorgenti luminose 21 sono posizionate in prossimità dell’apertura 52 del gruppo obiettivo 32, in una regione dello spazio esterna a tale apertura.

In altre parole, le sorgenti luminose 21 sono posizionate all’esterno del campo ottico del gruppo obiettivo 32.

Le sorgenti luminose 21 sono predisposte in posizioni predefinite (preferibilmente tra loro equidistanti) lungo un corrispondente asse di riferimento R, a distanze differenti rispetto all’asse ottico 51.

Preferibilmente, le sorgenti luminose 21 sono predisposte su un comune piano di riferimento 53, sostanzialmente perpendicolare all’asse ottico 51.

Il piano di riferimento 53 può essere definito da un supporto 25 (ad esempio una scheda per circuiti elettronici stampati), in posizione fissa rispetto al gruppo obiettivo 32.

L’asse di riferimento R, lungo il quale le sorgenti luminose 21 sono posizionate, giace su tale piano di riferimento 53 ed à ̈ orientato radialmente rispetto all’asse ottico 51.

Secondo l’invenzione, le sorgenti luminose 21 sono attivabili consecutivamente secondo almeno una prima sequenza temporale di attivazione, la quale può essere vantaggiosamente determinata in base alla posizione delle stesse.

Ad esempio, l’unità di controllo 4 può attivare consecutivamente le sorgenti luminose 21 partendo da quella più vicina all’asse ottico 51, o viceversa.

L’attivazione consecutiva delle sorgenti luminose 21, secondo la suddetta prima sequenza temporale di attivazione, consente vantaggiosamente di emulare l’illuminazione prodotta da una medesima sorgente luminosa estesa o non puntiforme in movimento traslatorio lungo l’asse di riferimento R, attraverso uno spazio esterno al campo ottico del gruppo obiettivo 32. Il fondo oculare degli occhi del paziente à ̈ illuminato come se fosse illuminato da una medesima sorgente luminosa estesa in movimento lungo l’asse di riferimento R, secondo un verso di spostamento predefinito.

Quando le sorgenti luminose 21 sono attivate secondo la suddetta prima sequenza di attivazione, i mezzi di ripresa fotografica 3 acquisiscono prime immagini I1del fondo oculare degli occhi del paziente.

I mezzi di ripresa 3 acquisiscono così una sequenza di prime immagini I1, ciascuna delle quali riprende il fondo oculare, illuminato da una corrispondente sorgente luminosa 21, attivata secondo la suddetta prima sequenza temporale di attivazione.

Vantaggiosamente, i mezzi di elaborazione 41 elaborano le immagini I1ricevute dai mezzi di ripresa fotografica 3 e forniscono informazioni E relative alla presenza di eventuali difetti visivi, in base ai dati ricavati dalle immagini suddette.

Attivando le sorgenti luminose 21 del gruppo d’illuminazione 20, secondo la suddetta prima sequenza di attivazione, à ̈ possibile ricavare, in modo rapido ed efficace, informazioni circa la presenza di difetti di focalizzazione visiva, ad esempio miopia o ipermetropia.

Con riferimento alle figure 3 e 5, Ã ̈ illustrato un esempio di rilevazione di difetti di focalizzazione visiva.

Si supponga che il fondo oculare degli occhi del paziente sia illuminato da un gruppo d’illuminazione 20 comprendente tre sorgenti luminose 21A, 21B, 21C, le quali sono attivate dall’unità di controllo 4, secondo una sequenza temporale di attivazione che prevede di attivarle consecutivamente partendo da quella più vicina all’asse ottico 51.

In figura 5, à ̈ illustrata una sequenza X1 di immagini I1, relative al fondo oculare degli occhi di un paziente sano, riprese dai mezzi di ripresa 3 quando il fondo oculare à ̈ illuminato dalle sorgenti luminose 21A, 21B, 21C, attivate secondo la sequenza temporale di attivazione suddetta.

In ciascuna immagine I1del fondo oculare, à ̈ possibile individuare la proiezione (zona oscura) P1 dell’apertura del gruppo obiettivo 21 e la proiezione (spot luminoso) S21A, S21B, S21Cdella radiazione luminosa L1emessa da ciascuna delle sorgenti luminose 21A, 21B, 21C.

E’ possibile osservare come non vi siano aree di sovrapposizione L tra le zone P1 e gli spot luminosi S21A, S21B, S21Cprodotti delle sorgenti luminose 21A, 21B, 21C.

In genere, tale mancanza di aree di sovrapposizione L à ̈ indicativa dell’assenza di difetti di visualizzazione.

In figura 5, Ã ̈ illustrata una sequenza X2 di immagini I1, relative al fondo oculare degli occhi di un paziente con un leggero difetto di focalizzazione visiva.

Anche in questo caso, le immagini I1della sequenza X2 sono riprese dai mezzi di ripresa 3 quando il fondo oculare à ̈ illuminato dalle sorgenti luminose 21A, 21B, 21C, attivate secondo la sequenza temporale di attivazione suddetta.

E’ possibile osservare come, in questo caso, per ciascuna immagine I1, le zone P1 e gli spot luminosi S21A, S21B, S21Crisultino più estesi, rispetto ad un paziente sano. E’ presente un alone B (blur) dovuto al fatto che la messa a fuoco della radiazione luminosa ricevuta non avviene a livello della retina.

Nelle immagini della sequenza X2, Ã ̈ possibile osservare come siano presenti alcune aree di sovrapposizione L tra le zone P1 e gli spot luminosi S21A, S21B, S21C.

Misurando e correlando tra loro le aree di sovrapposizione L, osservabili dalle immagini I1della sequenza X2, ed elaborando opportunamente i dati così ricavati, i mezzi di elaborazione 41 sono vantaggiosamente in grado di fornire informazioni E relative al tipo di difetto di visualizzazione individuato (ad esempio ipermetropia) ed all’entità (misurata in diottrie) dello stesso.

In figura 5, à ̈ infine illustrata un’ulteriore sequenza X3 di immagini I1, relative al fondo oculare degli occhi di un paziente con un marcato difetto di focalizzazione visiva.

E’ evidente come siano presenti estese aree di sovrapposizione L tra le zone P1 e gli spot luminosi S21A, S21B, S21C.

Anche in questo caso, i mezzi di elaborazione 41 sono vantaggiosamente in grado di informazioni E relative al tipo di difetto di visualizzazione individuato ed all’entità dello stesso, in base a dati ricavati dalle immagini del fondo oculare.

Per assicurare che le sequenze di immagini, acquisite dai mezzi di ripresa fotografica 3, comprendano un numero sufficientemente elevato di campioni, il gruppo d’illuminazione 20 comprende preferibilmente almeno tre sorgenti luminose 21.

In tal modo, Ã ̈ possibile assicurare una precisione di misura relativamente elevata nella rilevazione di difetti di focalizzazione non particolarmente estesi, ad esempio fino a /- 6 diottrie.

In alcune forme realizzative preferite della presente invenzione, i mezzi d’illuminazione 2 comprendono preferibilmente almeno una seconda sorgente luminosa 22 estesa, atta ad emettere luce L2.

Preferibilmente, la sorgente luminosa 22 Ã ̈ costituta da un LED infrarosso.

La sorgente luminosa 22 à ̈ predisposta in prossimità dell’apertura 52 del gruppo obiettivo 32, in una regione dello spazio esterna all’apertura 52 stessa.

Preferibilmente, la sorgente luminosa 22 à ̈ posizionata ad una distanza maggiore dall’asse ottico 51, rispetto alle sorgenti luminose 21.

Preferibilmente, la sorgente luminosa 22 Ã ̈ posizionata lungo il medesimo asse di riferimento R, lungo il quale sono disposte le sorgenti luminose 21.

La sorgente luminosa 22 può essere vantaggiosamente attivata in modo autonomo rispetto alle sorgenti luminose 21.

Quando la sorgente luminosa 22 à ̈ attivata, i mezzi di ripresa fotografica 3 acquisiscono una o più terze immagini I3del fondo oculare.

Vantaggiosamente, i mezzi di elaborazione 41 elaborano le immagini I3ricevute dai mezzi di ripresa fotografica 3 e forniscono informazioni E relative alla presenza di eventuali difetti visivi, in base ai dati ricavati dalle immagini suddette.

La sorgente luminosa 22 può essere vantaggiosamente utilizzata qualora il procedimento di rilevazione di difetti di focalizzazione visiva, eseguito attivando sequenzialmente le sorgenti luminose 21 del gruppo d’illuminazione 20, abbia fornito un esito negativo o non soddisfacente.

L’impiego della sorgente luminosa 22 risulta particolarmente utile per l’individuazione di difetti di focalizzazione fuori scala (ad esempio superiori a /- 6 diottrie) che potrebbero non essere rilevati attivando sequenzialmente le sorgenti luminose 21, secondo le modalità operative sopra descritte.

Preferibilmente, i mezzi d’illuminazione 2 comprendono una pluralità di gruppi d’illuminazione 20, ciascuno dei quali comprende una pluralità di sorgenti luminose 21, predisposte come sopra illustrato.

Vantaggiosamente, ciascun gruppo d’illuminazione 20 à ̈ posizionato in corrispondenza di una diversa posizione angolare rispetto all’asse ottico 51 ed individua un settore angolare, esterno al campo ottico del gruppo obiettivo 32 e centrato sull’asse ottico 51.

Preferibilmente, le sorgenti luminose 21 di ciascun gruppo d’illuminazione 20 sono posizionate lungo un corrispondente asse di riferimento R, giacente su un comune piano di riferimento 53, sostanzialmente perpendicolare all’asse ottico 51 (figure 1, 3).

Gli assi di riferimento R dei gruppi d’illuminazione 20 sono preferibilmente orientati radialmente rispetto all’asse ottico 51 e sono equidistanti angolarmente tra loro, preferibilmente in modo da coprire l’intero angolo giro intorno all’asse ottico 51.

Vantaggiosamente, le sorgenti luminose 21 di ciascun gruppo d’illuminazione 20 sono attivabili consecutivamente secondo la suddetta prima sequenza temporale di attivazione. Ciascuno dei gruppi d’illuminazione 20 può così essere utilizzato in modo autonomo per rilevare la presenza di eventuali difetti di focalizzazione visiva, secondo le modalità operative sopra illustrate.

Preferibilmente, i gruppi d’illuminazione 20 sono, essi stessi, attivabili consecutivamente secondo una seconda sequenza temporale di attivazione.

L’attivazione di ciascun gruppo d’illuminazione 20 comporta l’accensione di una o più delle sue sorgenti luminose 21.

Per ciascun gruppo d’illuminazione 20, sono vantaggiosamente attivate le sorgenti luminose 21 posizionate nella medesima posizione rispetto all’asse ottico 51, lungo il corrispondente asse di riferimento R.

Ad esempio, con riferimento alla figura 3, per ciascun gruppo d’illuminazione 20, potrebbero essere attivati contemporaneamente tutti le sorgenti luminose 21A, 21B, 21C oppure la sola sorgente luminosa 21B, e così via.

La seconda sequenza temporale di attivazione può essere vantaggiosamente definita in base alla posizione angolare dei gruppi d’illuminazione 20 rispetto all’asse ottico 51.

Ad esempio, l’unità di controllo 4 può attivare consecutivamente i gruppi d’illuminazione 20, partendo da una certa posizione angolare di riferimento, in senso orario o antiorario.

L’attivazione consecutiva dei gruppi d’illuminazione 20, secondo la suddetta seconda sequenza temporale di attivazione, consente vantaggiosamente di emulare l’illuminazione prodotta da una medesima sorgente luminosa estesa in movimento rotatorio attorno all’asse ottico 51, in una regione esterna al campo ottico del gruppo obiettivo 32.

In altre parole, attivando consecutivamente i gruppi d’illuminazione 20, secondo la suddetta seconda sequenza temporale di attivazione, il fondo oculare degli occhi del paziente à ̈ illuminato come se fosse illuminato da una medesima sorgente luminosa estesa in rotazione attorno all’asse ottico 51, secondo un verso di spostamento predefinito, fino a coprire l’angolo giro.

Quando i gruppi d’illuminazione 20 sono attivati secondo la suddetta seconda sequenza di attivazione, i mezzi di ripresa fotografica 3 acquisiscono seconde immagini I2del fondo oculare degli occhi del paziente.

I mezzi di ripresa 3 acquisiscono così una sequenza di seconde immagini I2, ciascuna delle quali riprende il fondo oculare, illuminato da uno dei gruppi luminosi 20, attivato secondo la suddetta seconda sequenza temporale di attivazione.

Vantaggiosamente, i mezzi di elaborazione 41 elaborano le immagini I2ricevute dai mezzi di ripresa fotografica 3 e forniscono informazioni E relative alla presenza di eventuali difetti visivi, in base ai dati ricavati dalle immagini suddette.

Attivando i gruppi d’illuminazione 20, secondo la suddetta seconda sequenza di attivazione, à ̈ possibile ricavare, in modo rapido ed efficace, informazioni circa la presenza di difetti visivi che investono eventualmente la curvatura dell’occhio, ad esempio astigmatismo.

Con riferimento alla figura 6, Ã ̈ illustrato un esempio di rilevazione di difetti visivi.

Ciascuno dei gruppi d’illuminazione 20, attivato secondo la seconda sequenza temporale di attivazione, illumina il fondo oculare da una corrispondente posizione angolare attorno all’asse ottico 51.

La corrispondente immagine I2del fondo oculare, ripresa dai mezzi di ripresa fotografica 3, consente di ricavare una misura del difetto visivo in corrispondenza di un meridiano oculare, corrispondente alla posizione angolare del gruppo d’illuminazione attivato.

L’acquisizione di una sequenza di seconde immagini I2, ciascuna delle quali riprende il fondo oculare, illuminato da uno dei gruppi d’illuminazione 20, attivato secondo la suddetta seconda sequenza di attivazione, consente di acquisire una serie di campioni di misura T, indicativi dell’entità del difetto visivo, in corrispondenza di certi meridiani oculari.

I campioni di misura T permettono di ricostruire la curva del difetto visivo in funzione dell’angolo oculare (figura 6).

La curva del difetto visivo può essere, ad esempio:

- una retta che si estende lungo l’asse di valore di base e che coincide con l’asse delle ascisse: ciò indica una sostanziale assenza di difetti visivi;

- una retta che si estende lungo l’asse di valore di base e che non coincide con l’asse delle ascisse: ciò indica una sostanziale assenza di difetti di curvatura (ad esempio astigmatismo) ma indica la presenza di difetti di focalizzazione;

- una curva sostanzialmente sinusoidale lungo l’asse di valore di base: ciò indica la presenza di astigmatismo;

- una curva non sinusoidale lungo l’asse di valore di base: ciò indica la presenza di aberrazioni sferiche più complesse.

Ovviamente, informazioni di altro tipo, rispetto a quelle sopra elencate, relative alla presenza ed entità dei difetti visivi, possono essere ricavate ricostruendo la curva del difetto visivo. Preferibilmente, i mezzi d’illuminazione 2 comprendono otto gruppi d’illuminazione 20, le cui sorgenti luminose 21 sono vantaggiosamente posizionate lungo corrispondenti assi di riferimento R.

Tali assi di riferimento R giacciono preferibilmente su un comune piano di riferimento 53, sostanzialmente perpendicolare all’asse ottico 51 del gruppo obiettivo 32, sono orientati radialmente rispetto all’asse ottico 51 e sono equidistanti angolarmente tra loro di un angolo di 45°.

Tale soluzione consente di ricostruire la curva del difetto visivo con precisioni relativamente elevate. Infatti, à ̈ possibile ottenere un numero relativamente elevato di campioni di misura T, soprattutto in relazione a meridiani oculari, ad esempio il meridiano oculare orizzontale e verticale (rispettivamente 0° e 90°) in corrispondenza dei quali i difetti di curvatura sono tipicamente presenti in modo più frequente.

In alcune forme realizzative della presente invenzione, i mezzi d’illuminazione 2 comprendono almeno una terza sorgente luminosa 23 estesa atta ad emettere luce L3.

La sorgente luminosa 23 à ̈ vantaggiosamente posizionata all’interno del campo ottico definito dall’apertura 52 del gruppo obiettivo 32.

Secondo una variante realizzativa, la sorgente luminosa 23 à ̈ ottenuta proiettando su una lente 320 del gruppo obiettivo 32 un fascio luminoso L31, a sua volta emesso da una quarta sorgente luminosa 24 (ad esempio un LED infrarosso), posizionata in prossimità dell’apertura 52, in una regione dello spazio esterna a quest’ultima.

In tal caso, la sorgente luminosa 23 à ̈ una sorgente luminosa virtuale, posizionata sostanzialmente in prossimità dell’asse ottico 51, che illumina il fondo oculare grazie alla deviazione operata dalla superficie della lente 320 sul fascio luminoso L31che proviene da posizione esterna al campo ottico del gruppo obiettivo 32.

Tale soluzione risulta vantaggiosa dato che il campo ottico del gruppo obiettivo 32 risulta sgombro da ostacoli, nonostante la sorgente luminosa 23 sia visualizzata all’interno di quest’ultimo.

Non sono inoltre utilizzati ingombranti beam splitter per deviare il fascio luminoso L31.

Secondo un’ulteriore variante realizzativa, la sorgente luminosa 23 à ̈ costituita da un dispositivo di emissione luminosa, ad esempio un LED infrarosso, montato su un telaio di supporto 321 che si estende attraverso l’apertura 52 del gruppo obiettivo 32.

Preferibilmente, il telaio di supporto 321 ha una struttura a raggiera atta a mantenere la sorgente luminosa 23 in posizione centrale, sostanzialmente in corrispondenza dell’asse ottico 51.

Il telaio di supporto 321 comprende vantaggiosamente una pluralità di elementi di supporto 321A.

Preferibilmente, gli elementi di supporto 321A sono relativamente sottili e sono disposti lungo le bisettrici dei settori angolari 321B, ciascuno dei quali à ̈ definito da una coppia di assi di riferimento R consecutivi.

In tal modo, il telaio di supporto 321 non causa, nel percorso ottico verso la superficie di ricezione 310, significative riduzioni della luminosità della luce riflessa LRo significative distorsioni delle immagini del fondo oculare.

Preferibilmente, il telaio di supporto 321 comprende otto elementi di supporto 321A. Ciò consente di rendere uniforme l’eventuale disturbo introdotto nelle immagini riprese dai mezzi di ripresa fotografica 3.

La sorgente luminosa 23 può essere vantaggiosamente attivata in modo autonomo rispetto alle sorgenti luminose 21, 22.

Quando la sorgente luminosa 23 à ̈ attivata, i mezzi di ripresa fotografica 3 acquisiscono una o più quarte immagini I4del fondo oculare degli occhi del paziente.

Vantaggiosamente, i mezzi di elaborazione 41 procedono ad elaborare le immagini I4ricevute dai mezzi di ripresa fotografica 3 e forniscono, in base ai dati ricavati dalle immagini suddette, informazioni E relative a certe caratteristiche di interesse del fondo oculare, ad esempio la luminosità a riposo dello stesso.

L’acquisizione di tali informazioni risulta particolarmente utile dato che consente di estendere notevolmente il range di rilevazione di eventuali difetti di focalizzazione (ad esempio fino a /- 20 diottrie), con precisioni molto elevate (errore massimo inferiore a 0,25 diottrie).

In alcune forme realizzative della presente invenzione, le sorgenti luminose 21 di almeno un gruppo d’illuminazione 20 ed almeno una tra le sorgenti luminose 22, 23 sono attivabili consecutivamente secondo almeno una terza sequenza temporale di attivazione.

Secondo tali forme realizzative, le sorgenti luminose 21 di un gruppo d’illuminazione 20 ed almeno una tra le sorgenti luminose 22, 23 costituiscono un array di sorgenti luminose attivabili secondo la suddetta terza sequenza temporale di attivazione.

Vantaggiosamente, tale assieme di sorgenti luminose 21, 22, 23 si estende lungo l’asse di riferimento R, lungo il quale sono predisposte le sorgenti luminose 21.

Preferibilmente, la terza sequenza di attivazione può essere vantaggiosamente determinata in base alla posizione delle sorgenti luminose 21, 22, 23.

Ad esempio, l’unità di controllo 4 può attivare consecutivamente le sorgenti luminose 21, 22, 23 partendo da quella più vicina all’asse ottico 51, o viceversa.

L’attivazione consecutiva delle sorgenti luminose 21, 22, 23, secondo la suddetta terza sequenza temporale di attivazione, consente vantaggiosamente di emulare l’illuminazione prodotta da una medesima sorgente luminosa estesa in movimento traslatorio lungo l’asse di riferimento R, attraverso il campo ottico del gruppo obiettivo 32 ed una regione esterna a quest’ultimo.

Quando le sorgenti luminose 21, 22, 23 sono attivate secondo la suddetta terza sequenza di attivazione, i mezzi di ripresa fotografica 3 acquisiscono quinte immagini I5del fondo oculare degli occhi del paziente.

I mezzi di ripresa 3 acquisiscono così una sequenza di immagini I5, ciascuna delle quali riprende il fondo oculare illuminato da una delle sorgenti luminose 21, 22, 23, attivata secondo la suddetta terza sequenza di attivazione.

Vantaggiosamente, i mezzi di elaborazione 41 procedono ad elaborare le immagini I5ricevute dai mezzi di ripresa fotografica 3 e forniscono informazioni E relative alla presenza di eventuali difetti visivi e/o relative ad altre caratteristiche del fondo oculare, in base ai dati ricavati dalle immagini suddette.

Attivando le sorgenti luminose 21, 22, 23, secondo la suddetta terza sequenza di attivazione, à ̈ possibile ricavare in modo rapido ed efficace, informazioni circa la presenza di difetti di focalizzazione visiva, ad esempio miopia o ipermetropia, per un range di misura molto esteso. L’apparato 1, secondo l’invenzione, presenta notevoli vantaggi rispetto all’arte nota.

Esso consente di acquisire, in modo rapido ed efficace, informazioni circa la presenza di eventuali difetti oculari e/o altre caratteristiche del fondo oculare.

L’apparato 1 assicura prestazioni relativamente elevate per quanto riguarda la precisione di misura e la qualità e risoluzione delle immagini acquisite.

Dal punto di vista operativo, l’apparato 1 può essere utilizzato con semplici operazioni di calibrazione e con minimi interventi da parte dell’operatore.

L’apparato 1 presenta una notevole flessibilità d’impiego.

Esso risulta particolarmente adatto per l’implementazione di procedimenti di rilevazione tipici della cosiddetta “schiascopia dinamica†.

Ciò nonostante, esso può essere efficacemente utilizzato per anche per procedimenti di rilevazione più tradizionali, di tipo statico.

L’apparato 1 presenta una struttura molto compatta, con peso ed ingombri relativamente ridotti, e facilmente realizzabile a livello industriale, con notevoli vantaggi in termini di contenimento dei costi di produzione.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato (1) per la rilevazione di difetti visivi in un paziente (100) comprendente: - mezzi d’illuminazione (2) atti a proiettare una luce (L1, L2, L3) per illuminare il fondo oculare; - mezzi di ripresa fotografica (3) comprendente mezzi di acquisizione (31) atti a ricevere luce riflessa dal fondo oculare, in corrispondenza di una superficie di ricezione (310), ed ad acquisire immagini (I1, I2, I3, I4, I5) del fondo oculare, detti mezzi di ripresa fotografica comprendendo un gruppo obiettivo (32) avente un asse ottico (51) diretto verso gli occhi del paziente ed un’apertura (52) centrata su detto asse ottico; - un’unità di controllo (4) atta a regolare il funzionamento di detti mezzi d’illuminazione e di detti mezzi di ripresa fotografica; caratterizzato dal fatto che detti mezzi d’illuminazione (2) comprendono almeno un gruppo d’illuminazione (20) comprendente una pluralità di prime sorgenti luminose estese (21), posizionate in prossimità dell’apertura (52) di detto gruppo obiettivo, in una regione dello spazio esterna a detta apertura (52), lungo un asse di riferimento (R), a distanze differenti rispetto all’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo, dette prime sorgenti luminose essendo attivabili consecutivamente secondo almeno una prima sequenza temporale di attivazione, detti mezzi di ripresa fotografica essendo atti ad acquisire prime immagini (I1) del fondo oculare, illuminato dalla luce (L1) emessa da ciascuna di dette prime sorgenti luminose (21), quando dette prime sorgenti luminose sono attivate secondo detta prima sequenza temporale di attivazione.
2. 2. Apparato, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto gruppo d’illuminazione (20) comprende almeno tre prime sorgenti luminose (21), posizionate lungo detto asse di riferimento (R).
3. 3. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto dette prime sorgenti luminose sono posizionate lungo un asse di riferimento (R) che giace su un piano di riferimento (53), sostanzialmente perpendicolare all’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo, ed à ̈ orientato radialmente rispetto all’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo.
4. 4. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi d’illuminazione (2) comprendono una pluralità di gruppi d’illuminazione (20) posizionati in corrispondenza di differenti posizioni angolari rispetto all’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo, detti gruppi d’illuminazione essendo attivabili consecutivamente secondo una seconda sequenza temporale di attivazione, detti mezzi di ripresa fotografica essendo atti ad acquisire seconde immagini (I2) del fondo oculare, illuminato dalla luce (L1) emessa da ciascuno di detti gruppi d’illuminazione, quando detti gruppi d’illuminazione sono attivati secondo detta seconda sequenza temporale di attivazione.
5. 5. Apparato, secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi d’illuminazione (2) comprendono otto gruppi d’illuminazione (20), le prime sorgenti luminose (21) di detti gruppi d’illuminazione essendo posizionate lungo corrispondenti assi di riferimento (R) che giacciono su un piano di riferimento (53), sostanzialmente perpendicolare all’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo, sono orientati radialmente rispetto all’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo e sono equidistanti angolarmente tra loro di un angolo di 45°.
6. 6. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi d’illuminazione (2) comprendono almeno una seconda sorgente luminosa estesa (22), posizionata in prossimità dell’apertura (52) di detto gruppo obiettivo, in una regione dello spazio esterna a detta apertura (52), detti mezzi di ripresa fotografica essendo atti ad acquisire terze immagini (I3) del fondo oculare, illuminato dalla luce (L2) emessa da detta seconda sorgente luminosa, quando detta seconda sorgente luminosa viene attivata.
7. 7. Apparato, secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detta seconda sorgente luminosa (22) à ̈ posizionata ad una distanza maggiore dall’asse ottico (51) di detto gruppo obiettivo, rispetto a dette prime sorgenti luminose (21).
8. 8. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi d’illuminazione (2) comprendono almeno una terza sorgente luminosa estesa (23), posizionata all’interno del campo ottico definito dall’apertura (52) di detto gruppo obiettivo, detti mezzi di ripresa fotografica essendo atti ad acquisire quarte immagini (I4) del fondo oculare, illuminato dalla luce (L3) emessa da detta terza sorgente luminosa, quando detta terza sorgente luminosa viene attivata.
9. 9. Apparato, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta terza sorgente luminosa (23) à ̈ ottenuta proiettando un fascio luminoso (L31), emesso da una quarta sorgente luminosa (24), su una lente (320) di detto gruppo obiettivo (32), detta quarta sorgente luminosa essendo posizionata in prossimità dell’apertura (52) di detto gruppo obiettivo, in una regione dello spazio esterna a detta apertura (52).
10. 10. Apparato, secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detta terza sorgente luminosa (23) à ̈ costituita da un dispositivo di emissione luminosa montato su un telaio di supporto (321) che si estende attraverso l’apertura (52) di detto gruppo obiettivo.
11. 11. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni da 6 a 10, caratterizzato dal fatto che le prime sorgenti luminose (21) di almeno un gruppo d’illuminazione (20) ed almeno una tra dette seconda e terza sorgente luminosa (22, 23) sono attivabili consecutivamente secondo una terza sequenza temporale di attivazione, detti mezzi di ripresa fotografica essendo atti ad acquisire quinte immagini (I5) del fondo oculare, illuminato dalla luce (L1, L2, L3) emessa da dette prime sorgenti luminose (21) e da almeno una tra dette seconda e terza sorgente luminosa (22, 23), attivate secondo detta terza sequenza temporale di attivazione.
12. 12. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto gruppo obiettivo (32) ha una distanza focale di 1 m.
13. 13. Apparato, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (4) comprende mezzi di elaborazione (41) atti a fornire informazioni (E) relative alla presenza di eventuali difetti visivi e/o relative alle caratteristiche del fondo oculare, in base ad immagini (I1, I2, I3, I4, I5) del fondo oculare, ricevute da detti mezzi di ripresa fotografica (3).