WO2010089062A1 - Anordnung zur darstellung einer fixiermarke für ophtalmologische geräte mittels difffraktiver optischer elemente - Google Patents

Anordnung zur darstellung einer fixiermarke für ophtalmologische geräte mittels difffraktiver optischer elemente Download PDF

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WO2010089062A1
WO2010089062A1 PCT/EP2010/000568 EP2010000568W WO2010089062A1 WO 2010089062 A1 WO2010089062 A1 WO 2010089062A1 EP 2010000568 W EP2010000568 W EP 2010000568W WO 2010089062 A1 WO2010089062 A1 WO 2010089062A1
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WO
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fixation
light
light source
doe
light radiation
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PCT/EP2010/000568
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Egon Luther
Martin Hacker
Ralf Ebersbach
Thomas Pabst
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Carl Zeiss Meditec Ag
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0091—Fixation targets for viewing direction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement

Definitions

  • the present invention relates to a fixation mark, which is offered to the patient in order to prevent unwanted eye movements during an examination and / or treatment of an eye, or at least reduce or to be able to respond to it.
  • the optical axis of the eye of the patient is fixed with a fixation mark with subjective involvement of the patient.
  • fixation mark For longer examinations, especially of older persons, the problem of fatigue arises. This is due in particular to the fact that human vision is not suitable for the continuous acquisition of static, visual stimuli.
  • the eye constantly moves in small angular ranges (micro saccades), which serves to improve the image field.
  • Another problem is that in some eye diseases, such as cataract (eye turbidity), by a decreasing transmission of the eye enough bright fixation marks are available.
  • cataract eye turbidity
  • a fixation point is projected onto a surface lying in the direction of viewing of the patient and marked with a marker. coupled to its relative position to be determined field of view scheme.
  • the fixation point is thereby moved periodically slowly on a predetermined path, so that the patient can easily follow this movement.
  • the path of the fixation point can be, for example, a straight line, a stretched ellipse or even a circular path.
  • the advantageous deflection is at +/- 2 ° in the horizontal and +/- 0.2 ° in the vertical direction, at a deflection speed of about 2 ° per second.
  • the transmission of the instantaneous relative position of the fixation point to the test mark in the visual field diagram can be done both optically and electronically.
  • the projection of the fixation point and the test mark can be done by front or back projection.
  • DE 41 08 435 describes an arrangement for fixation control which, although preferably also applicable to devices for visual field examination, but in principle also for other ophthalmological examination devices.
  • means are provided for rotating a structured fixation mark about a central axis in order to provide a functional and reproducible fixation stimulus.
  • the fixation should only have foveal fixation of the subject one of him identifiable structure and preferred direction.
  • the fixation mark is formed, for example, as a Landoltring assuming directional discrete orientation during the rotation.
  • a Maltese cross gear generates the discrete directional orientations of the fixation mark in 90 ° turns with a resting phase from a uniform rotational movement.
  • the subject has to constantly follow the slit of the Landolt ring during the examination, which he can only realize with appropriate foveal fixation.
  • the fixation mark to be displayed is projected into the field of vision of the eye to be treated, so that the patient can focus on the eye to be treated by foveal focusing on this eye. align xiermarke.
  • the fixation mark is moved in the field of vision of the patient, wherein the movement takes place so that the patient can easily follow the fixation mark.
  • the movement of the fixation mark in the field of vision of the patient takes place continuously or abruptly, according to a predetermined sequence or randomly. This ensures that no unwanted eye movements occur.
  • a measurement or therapy can take place differently.
  • a diagnosis or therapy preferably takes place only in the brief resting phases of the fixation mark.
  • a diagnosis or therapy can also be made while the eye follows the movement of the fixation mark.
  • DE 10 2005 003 443 A1 describes an optoelectronic unit for the gaze guidance of the patient during the examination or documentation of the ocular fundus.
  • the diagnosis of diseases of the ocular fundus can be facilitated by the fact that the documented images are more precisely reproducible and thus more accurately comparable.
  • disease progressions can be better tracked and presented in this way.
  • a fixation mark generated by a surface light modulator is imaged onto the ocular fundus via imaging optics, a partially transmissive mirror arranged in an observation beam path, and a folding mirror arranged in a documentation beam path.
  • LCDs liquid crystal display
  • LCOS liquid crystal on silicon
  • LED light emitting diode
  • O-LED organic light emitting diode
  • DMD digital micromirror device
  • the device in addition to a fundus imaging system, an iris viewer and an optical coherence tomography system (OCT), the device also has an optical coherence scanning system.
  • OCT optical coherence tomography
  • the ophthalmic device has various test and fixation marks.
  • the fixation system has the task to align the eye by foveal focus on the offered fixation mark and to fix it as safely as possible during the examination or imaging.
  • fixation marks in the visible wavelength range preferably between 450 and 600 nm, are generated by the fixation system and projected onto the eye. The patient has to fix his eye on this fixation mark.
  • the fixation system in the described solution has a display with about 120 * 120 pixels. In addition to an LCD display, however, other screens can be used to generate the fuser marks.
  • the punctiform fixing elements or fixing lights which may be fixed or movable, although allow high luminance by the use of lasers.
  • the variability of the fixation mark shown is limited so that a rapid fatigue of the patient is to be expected.
  • the sheet-like fixing or fixing lights (for example in the form of a display or screen), change the representable fixation in a wide variety, thus preventing rapid fatigue of the patient.
  • a disadvantage of the sheet-like fixing Elements or fixing lights has the effect that their luminance is limited and thus prevents widespread use.
  • the present invention has for its object to develop a solution for displaying a fixation mark for ophthalmological examination and / or treatment equipment, with the patient a preferably variable, fatigue-inhibiting and attention-fostering fixation is presented without requiring greater demands on the patient's ability to concentrate are.
  • the generated fixation mark should have a high luminance.
  • the arrangement according to the invention for displaying a fixation mark for ophthalmological examination and / or treatment devices consists of a light source for generating a light radiation of high luminosity, an imaging optics for focusing the light beam on the eye to be examined or treated and a control unit for controlling the intensity of the light source emitted light radiation, wherein between the light source and the imaging optics at least one DOE for modifying the light radiation of high luminous intensity is present.
  • the light radiation of high luminous intensity is modified so that the resulting beam structure is energetically and / or temporally and / or locally and / or spectrally variable. Under energetic variability here is the change in the illuminance of the generated fixation mark to understand.
  • the proposed technical solution relates to a fixation mark, which can be used both in ophthalmological examination and treatment devices. Due to the movable fixation mark is achieved that the patient aligns his eye on this and this can easily, ie without greater demands on his ability to concentrate follow. Since the patient is busy following the fixation mark with the eyes, the danger of looking away is substantially reduced.
  • Figures 1 to 5 preferred embodiments with movable or pivoting DOE or shutters or filters.
  • the arrangement according to the invention for displaying a fixation mark for ophthalmological examination and / or treatment devices consists of a light source for generating a light radiation of high luminosity, an imaging optics for focusing the light beam on the eye to be examined or treated and a control unit for controlling the intensity of the light source emitted light radiation, wherein between the light source and the imaging optics at least one DOE for modifying the light radiation of high luminous intensity is present.
  • the radiation of a high-luminous light source which may for example be collimated, is modified by means of at least one diffractive optical element (DOE), so that a fatigue-inhibiting, attention-getting structure is produced, which is presented to the eye.
  • DOE diffractive optical element
  • the fixation mark to be displayed is projected into the field of view of the eye to be treated, so that the patient aligns the eye to be treated with foveal focus on this fixation mark.
  • the control unit in addition to the intensity and the wavelength of the light emitted from the light source light radiation continuously or stepwise controllable. This has the advantage that the fixation mark to be generated can be varied not only in its intensity but also in its color (wavelength). This can promote the patient's attention, which can further reduce unwanted eye movements.
  • the existing DOE or the existing so that the light radiation of high luminosity is modified so that the resulting beam structure is energetically and / or temporally and / or locally and / or spectrally variable.
  • the local variation of the resulting beam structure is effected by the action of the DOE.
  • the optical properties of diffractive, optical elements are exploited. Since the spatial diffraction phenomenon of diffractive optical elements is wavelength-dependent, the strength of the effects of a change in wavelength can be set within wide limits via the design of the diffractive optical element.
  • the DOE 1 generates two different fixation marks 3 and 3 'as a function of the wavelength of the light source 2 and is presented to the eye 5 via an imaging optic 4.
  • the light source 2 is controlled by a control unit 6 for varying the wavelength. While in FIG. 1 the center of the fixing marks 3 and 3 'is retained, in the solution according to FIG. 2 the position of the fixing marks 3 is deliberately changed in order to consciously correct, for example, measurement results.
  • the solution according to FIG. 2 has an ophthalmological measuring system 7.
  • FIG. 3 shows a preferred embodiment in which the DOE 1 generates, for example by rotation, two fixation marks 3 and 3 'of different wavelengths and is presented to the eye 5 via an imaging optic 4. From the light source 2 is preferably emitted white light. The rotation of the DOE 1 is controlled by a control unit 6.
  • DOEs have, advantageously, connections to the control unit. If a plurality of DOEs are arranged in the beam path, then it is furthermore advantageous if the DOEs themselves are not moved, but they are brought into operation via one or more movable shutters, polarization filters or spectral filters or the like.
  • Figure 4 shows a preferred embodiment in which a plurality of DOE 1 and 1 'via semi-transparent mirror 9 are arranged in the beam path, which are brought by means of one or more movable shutters or filters 8 in function, each of which DOE 1 a locally or spectrally different fixing mark 3 and 3 'is generated and presented to the eye 5 via an imaging optics 4.
  • white light is preferably emitted by the light source 2.
  • the movement of the shutters or filters 8 is controlled by a control unit 6.
  • FIG. 10 A preferred embodiment of this embodiment is shown in FIG.
  • two fixation marks 3 and 3 'of different wavelengths are generated, for example by rotation of the DOE 1, and presented to the eye 5 via an imaging optic 4. From a camera 10, the movement of the iris of the eye 5 is monitored here and used to generate an energetically, temporally, spatially or spectrally different fixation mark 3 or 3 '.
  • unintentional movements of the patient's eye 5 are detected by the camera 10 as a result of observation of the iris, they are forwarded to the control unit 6 via a detection unit 11.
  • the wavelength of the light source 2 can be varied by the control unit 6 or else a rotation of the DOE 1 can be initiated.
  • the fixation structure ie by varying the color, size, location or the like, the patient's attention can be restored.
  • This embodiment variant can be used by deliberate change in the position of the fixation structure and additional consideration of the feedback of the patient with regard to the recognizability or non-recognizability of the fixation mark for perimetric examinations.
  • the imaging optics is designed so that by changing the focus position of the generated fixation, the fixation can also be used as Akkomodationsan Dr use.
  • FIGS. 1 to 5 exclusively show solutions in which the effect of the existing DOE is generated transmissively, solutions are also conceivable in which the existing DOEs work reflexively.
  • a solution is provided for displaying a fixation mark for ophthalmological examination and / or treatment devices, with which the patient is presented with a preferably variable, fatigue-inhibiting and attention-promoting fixation mark. offered without having to make greater demands on the patient's ability to concentrate.
  • the proposed solution avoids the disadvantages of the solutions known from the prior art and ensures the widest possible application by the production of high-density fusing brands, the solution is particularly applicable to patients with cataracts.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fixiermarke, die dem Patienten angeboten wird um ungewollte Augenbewegungen zu verhindern, zu verringern bzw. geeignet darauf reagieren zu können. Die erfindungsgemässe Anordnung besteht aus einer Lichtquelle zur Erzeugung einer Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke, einer Abbildungsoptik zur Fokussierung des Lichtstrahls auf das zu untersuchen bzw. zu behandelnde Auge und einer Steuereinheit zur Steuerung der Intensität der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung, wobei zwischen der Lichtquelle und der Abbildungsoptik mindestens ein DOE zur Modifizierung der Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke vorhanden ist. Die Lichtstrahlung wird dabei so modifiziert, dass die entstehende Strahlstruktur energetisch und/oder zeitlich und/oder örtlich und/oder spektral veränderbar ist. Mit der beweglichen Fixiermarke wird erreicht, dass der Patient sein Auge auf diese ausrichtet und diesem problemlos, d. h. ohne grössere Ansprüche an seine Konzentrationsfähigkeit folgen kann.

Description

ANORDNUNG ZUR DARSTELLUNG EINER FIXIERMARKE FUR OPHTALMOLOGISCHE GERATE MITTELS DIFFFRAKTIVER OPTISCHER ELEMENTE
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fixiermarke, die dem Patienten angeboten wird um ungewollte Augenbewegungen während einer Untersuchung und/oder Behandlung eines Auges zu verhindern oder zumindest zu verringern bzw. geeignet darauf reagieren zu können.
Bei ophthalmologischen Beobachtungs- bzw. Dokumentationsgeräten vorzugsweise bei ophthalmologischen Messgeräten wird die optische Achse des Auges des Patienten mit einer Fixiermarke unter subjektiver Beteiligung des Patienten fixiert. Bei längeren Untersuchungen, besonders von älteren Personen tritt das Problem der Ermüdung auf. Dies ist insbesondere darin begründet, dass das menschliche Sehen nicht für die andauernde Erfassung statischer, visueller Reize geeignet ist.
Außerdem bewegt sich das Auge ständig in kleinen Winkelbereichen (Mikro- sakkaden), was der Bildfeldverbesserung dient.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass bei einigen Augenerkrankungen, wie beispielsweise Katarakt (Augentrübung), durch eine abnehmende Transmission des Auges genügend helle Fixiermarken zur Verfügung stehen.
Nach dem Stand der Technik sind Lösungen zur Darstellung von Fixiermarken für ophthalmologische Untersuchungs- und/oder Behandlungsgeräte bekannt, bei denen punkt- oder flächenförmige Fixierelemente bzw. Fixierleuchten Verwendung finden.
In der DE 31 43 882 wird beispielsweise ein Verfahren zur Fixationssicherung bei ophthalmologischen Untersuchungsgeräten, insbesondere für die Bestimmung des Gesichtsfeldes beschrieben. Dabei wird ein Fixierpunkt auf eine in Blickrichtung des Patienten liegende Fläche projiziert und mit einem Markie- rungspunkt gekoppelt, um dessen relative Position dem zu ermittelnden Gesichtfeldschema zuordnen zu können. Der Fixierpunkt wird dabei auf einer vorgegebenen Bahn periodisch langsam bewegt, so dass der Patient dieser Bewegung problemlos folgen kann. Die Bahn des Fixierpunktes kann beispielsweise eine Gerade, eine gestreckte Ellipse oder auch eine Kreisbahn sein. Die vorteilhafte Auslenkung liegt dabei bei +/- 2° in horizontaler und +/- 0,2° in vertikaler Richtung, bei einer Auslenkgeschwindigkeit von ca. 2° pro Sekunde. Die Übertragung der momentanen Relativposition des Fixierpunktes zur Prüfmarke in das Gesichtsfeldschema kann sowohl optisch als auch elektronisch erfolgen. In Abhängigkeit von der Art der verwendeten Perimeterhalbkugel kann die Projektion des Fixierpunktes und der Prüfmarke durch Front- oder Rückprojektion erfolgen.
Im Gegensatz dazu wird in der DE 41 08 435 eine Anordnung zur Fixati- onskontrolle beschrieben, die zwar vorzugsweise ebenfalls für Geräte zur Gesichtsfelduntersuchung, aber prinzipiell auch für andere ophthalmologische Untersuchungsgeräte anwendbar ist. Dabei sind Mittel zur Drehung einer strukturierten Fixiermarke um eine zentrale Achse vorgesehen, um einen funktionellen und reproduzierbaren Fixationsanreiz zu schaffen. Die Fixiermarke soll dabei nur bei fovealer Fixation des Probanden eine von ihm identifizierbare Struktur und Vorzugsrichtung aufweisen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Fixiermarke beispielsweise als ein während der Drehung diskrete Richtungsorientierungen annehmender Landoltring ausgebildet ist. Ein Malteserkreuz-Getriebe erzeugt aus einer gleichmäßigen Drehbewegung die diskreten Richtungsorientierungen der Fixiermarke in 90°-Drehungen mit einer Ruhephase. Der Proband hat während der Untersuchung den Schlitz des Landoltringes ständig zu verfolgen, was er nur bei entsprechender fovealer Fixation realisieren kann.
Bei dem in DE 103 59 239 A1 vorgeschlagenen Verfahren zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Behandlungsgeräte wird die darzustellende Fixiermarke in das Blickfeld des zu behandelnden Auges projiziert, so dass der Patient das zu behandelnde Auge durch foveale Fokussierung auf diese Fi- xiermarke ausrichtet. Die Fixiermarke wird im Blickfeld des Patienten bewegt, wobei die Bewegung so erfolgt, dass der Patient der Fixiermarke problemlos folgen kann. Die Bewegung der Fixiermarke im Blickfeld des Patienten erfolgt dabei stetig oder sprungartig, nach einem vorbestimmten Ablauf oder zufallsabhängig. Dadurch wird erreicht, dass keine ungewollten Augenbewegungen erfolgen. In Abhängigkeit von der Art der Bewegung der Fixiermarke kann eine Messung oder Therapie unterschiedlich erfolgen. Wird die Fixiermarke beispielsweise sprunghaft im Blickfeld des Patienten bewegt, so erfolgt eine Diagnose oder Therapie vorzugsweise nur in den kurzen Ruhephasen der Fixiermarke. Im Gegensatz dazu kann bei einer stetig bewegten Fixiermarke eine Diagnose oder Therapie auch erfolgen, während das Auge der Bewegung der Fixiermarke folgt.
Die DE 10 2005 003 443 A1 beschreibt eine opto-elektronische Einheit zur Blickführung des Patienten während der Untersuchung bzw. Dokumentation des Augenhintergrundes. Mit der Vorrichtung, die vorzugsweise für Funduskameras vorgesehen ist, kann die Diagnose von Erkrankungen des Augenhintergrundes dadurch erleichtert werden, dass die dokumentierten Aufnahmen exakter reproduzierbar und damit exakter vergleichbar sind. Insbesondere können auf diese Weise Krankheitsverläufe besser verfolgt und dargestellt werden. Bei dieser Lösung wird eine von einem Flächenlichtmodulator erzeugte Fixiermarke über eine Abbildungsoptik, einen in einem Beobachtungsstrahlengang angeordneten teildurchlässigen Spiegel und einen in einem Dokumentationsstrahlengang angeordneten Klappspiegel auf den Augenhintergrund abgebildet. Als Flächenlichtmodulator sind außer hochauflösenden grafikfähigen LCD's (liquid crystal display) auch andere Displays anwendbar. Diese können beispielsweise auf LCOS (liquid crystal on Silicon), LED (light emitting diode), O-LED (organic light emitting diode) oder auch DMD (digital micromirror device) basieren. Die vorgeschlagene technische Lösung ist insbesondere in Funduskameras anwendbar, in denen zur internen Blickführung Fixiermarken erzeugt und entsprechend positioniert werden. Prinzipiell ist die Verwendung aber auch in anderen ophthalmologischen Geräten denkbar. In das in der US 2007/0291277 A1 beschriebene ophthalmologische, bildgebende Gerät sind eine Vielzahl ophthalmologischer Anwendungen bzw. Einzelgeräte integriert. So verfügt das Gerät neben einem Fundus-Imaging-System, einem Iris-Viewer und einem optischen Kohärenz-Tomographie-System (OCT) auch über ein optisches Kohärenz-Scanning-System. Für eine sichere Handhabung und die Erzielung exakter Messwerte bzw. Bilder verfügt das ophthalmologische Gerät über verschiedene Test- und Fixiermarken. Das Fixiersystem hat die Aufgabe das Auge durch foveale Fokussierung auf die dargebotene Fixiermarke auszurichten und während der Untersuchung bzw. Abbildung möglichst sicher zu fixieren. Dazu werden von dem Fixiersystem Fixiermarken im sichtbaren Wellenlängenbereich, vorzugsweise zwischen 450 und 600 nm erzeugt und auf das Auge projiziert. Der Patient hat sein Auge auf diese Fixiermarke fest auszurichten. Zur Erzeugung der Fixiermarken verfügt das Fixiersystem in der beschriebenen Lösung ein Display mit etwa 120 * 120 Pixel. Neben einem LCD-Display können zur Erzeugung der Fixiermarken aber auch sonstige Bildschirme Verwendung finden.
Die im Stand der Technik bekannten und zuvor beschriebenen Lösungen haben jeweils spezifische Vor- und Nachteile.
Die punktförmigen Fixierelemente bzw. Fixierleuchten, die fest oder auch beweglich sein können, ermöglichen zwar durch die Verwendung von Lasern hohe Leuchtdichten. Allerdings ist die Variabilität der dargestellten Fixiermarke eingeschränkt, so dass mit einer schnellen Ermüdung des Patienten zu rechnen ist.
Im Gegensatz lassen sich mit den flächenförmigen Fixierelemente bzw. Fixierleuchten (beispielsweise in Form eines Displays bzw. Bildschirms), die darstellbaren Fixiermarken in einer großen Vielfalt verändern und verhindern so eine schnelle Ermüdung des Patienten. Nachteilig bei den flächenförmigen Fixier- elemente bzw. Fixierleuchten wirkt sich aus, dass deren Leuchtdichte begrenzt ist und dadurch eine breite Anwendung verhindert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lösung zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Untersuchungs- und/oder Behandlungsgeräte zu entwickeln, mit der dem Patienten eine vorzugsweise veränderliche, ermüdungshemmende und aufmerksamkeitsfördernde Fixiermarke dargeboten wird, ohne dass dazu größere Ansprüche an die Konzentrationsfähigkeit des Patienten zu stellen sind. Für eine möglichst breite Anwendung, insbesondere auch bei Patienten mit Katarakten, soll die erzeugte Fixiermarke über eine hohe Leuchtdichte verfügen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Untersuchungs- und/oder Behandlungsgeräte besteht aus einer Lichtquelle zur Erzeugung einer Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke, einer Abbildungsoptik zur Fokussierung des Lichtstrahls auf das zu untersuchen bzw. zu behandelnde Auge und einer Steuereinheit zur Steuerung der Intensität der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung, wobei zwischen der Lichtquelle und der Abbildungsoptik mindestens ein DOE zur Modifizierung der Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke vorhanden ist. Die Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke wird dabei so modifiziert, dass die entstehende Strahlstruktur energetisch und/oder zeitlich und/oder örtlich und/oder spektral veränderbar ist. Unter energetischer Veränderbarkeit ist hierbei die Veränderung der Beleuchtungsstärke der erzeugten Fixiermarke zu verstehen. Um die Aufmerksamkeit des Patienten weiter zu fördern wird eine nichtlineare Veränderung der von der Lichtstrahlung erzeugten Fixiermarke bevorzugt. Die vorgeschlagene technische Lösung betrifft eine Fixiermarke, welche sowohl in ophthalmologischen Untersuchungs- als auch Behandlungsgeräten einsetzbar ist. Durch die bewegliche Fixiermarke wird erreicht, dass der Patient sein Auge auf diese ausrichtet und diesem problemlos, d. h. ohne größere Ansprüche an seine Konzentrationsfähigkeit folgen kann. Da der Patient damit beschäftigt ist der Fixiermarke mit den Augen zu folgen, wird die Gefahr des Wegschauens wesentlich verringert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dazu zeigen die
Figuren 1 bis 5: bevorzugte Ausführungsformen mit beweglichen oder schwenkbaren DOE bzw. Shuttern oder Filtern.
Die erfindungsgemäße Anordnung zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Untersuchungs- und/oder Behandlungsgeräte besteht aus einer Lichtquelle zur Erzeugung einer Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke, einer Abbildungsoptik zur Fokussierung des Lichtstrahls auf das zu untersuchende bzw. zu behandelnde Auge und einer Steuereinheit zur Steuerung der Intensität der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung, wobei zwischen der Lichtquelle und der Abbildungsoptik mindestens ein DOE zur Modifizierung der Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke vorhanden ist.
Die Strahlung einer leuchtstarken Lichtquelle, die beispielsweise kollimiert sein kann, wird mittels mindestens eines diffraktiven optischen Elementes (DOE) modifiziert, so dass eine ermüdungshemmende, aufmerksamkeitsfördernde Struktur entsteht, die dem Auge dargeboten wird. Bei der vorgeschlagenen Anordnung zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Untersuchungs- und/oder Behandlungsgeräte wird die darzustellende Fixiermarke in das Blickfeld des zu behandelnden Auges projiziert, so dass der Patient das zu behandelnde Auge durch foveale Fokussierung auf diese Fixiermarke ausrichtet. In einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung ist von der Steuereinheit neben der Intensität auch die Wellenlänge der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung kontinuierlich oder stufenweise steuerbar. Dies hat den Vorteil, dass die zu erzeugende Fixiermarke nicht nur in seiner Intensität sondern auch in seiner Farbe (Wellenlänge) variiert werden kann. Dadurch kann die Aufmerksamkeit des Patienten gefördert werden, wodurch sich ungewollte Augenbewegungen weiter reduzieren lassen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind das oder die vorhandenen DOE so ausgebildet, dass die Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke so modifiziert wird, dass die entstehende Strahlstruktur energetisch und/oder zeitlich und/oder örtlich und/oder spektral veränderbar ist.
Während die energetische, zeitliche und die spektrale Veränderbarkeit von der Lichtquelle realisiert werden, erfolgt die örtliche Veränderung der entstehenden Strahlstruktur durch die Wirkung des oder der DOE. Hierzu werden die optischen Eigenschaften diffraktiver, optischer Elemente ausgenutzt. Da die räumliche Beugungserscheinung diffraktiver optischer Elemente wellenlängenabhängig ist, lässt sich die Starke der Auswirkungen einer Wellenlängenänderung über das Design des diffraktiven optischen Elementes in weiten Grenzen einstellen.
Hierzu zeigen Figur 1 und Figur 2 eine erste bevorzugte Ausführungsform, bei der vom DOE 1 in Abhängigkeit von der Wellenlänge der Lichtquelle 2 zwei unterschiedliche Fixiermarken 3 und 3' erzeugt und über eine Abbildungsoptik 4 dem Auge 5 dargeboten werden. Die der Lichtquelle 2 wird zur Variation der Wellenlänge von einer Steuereinheit 6 gesteuert. Während in Figur 1 das Zentrum der Fixiermarke 3 und 3' erhalten bleibt, wird bei der Lösung nach Figur 2 die Lage der Fixiermarken 3 bewusst verändert, um beispielsweise Messergebnisse bewusst zu korrigieren. Dazu verfügt die Lösung gemäß Figur 2 über ein ophthalmologisches Messsystem 7. Diese vorteilhaften optischen Eigenschaften der DOE lassen sich dadurch noch verstärken bzw. vervielfachen, indem die vorhandenen DOE so ausgebildet sind, dass diese im Strahlengang beweglich bzw. in den Strahlengang ein- und ausschwenkbar sind. Das DOE kann zur Änderung der Strahlform ausgetauscht, umgeschaltet, gedreht oder verschoben werden.
Hierzu zeigt Figur 3 eine bevorzugte Ausführungsform, bei der vom DOE 1 beispielsweise durch Drehung zwei Fixiermarken 3 und 3' unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt und über eine Abbildungsoptik 4 dem Auge 5 dargeboten werde. Von der Lichtquelle 2 wird dazu vorzugsweise weißes Licht ausgestrahlt. Die Drehung des DOE 1 wird von einer Steuereinheit 6 gesteuert.
Zur Steuerung der Bewegung der DOE weisen diese, vorteilhafter Weise Verbindungen zur Steuereinheit auf. Sind mehrere DOE im Strahlengang angeordnet, so ist es weiterhin vorteilhaft, wenn nicht die DOE selbst bewegt werden, sondern diese über einen oder mehrere bewegliche Shutter, Polarisations- oder Spektralfilter o. ä. in Funktion gebracht werden.
Dazu zeigt Figur 4 eine bevorzugte Ausführungsform, bei der mehrere DOE 1 und 1' über halbdurchlässige Spiegel 9 im Strahlengang angeordnet sind, die mit Hilfe von ein oder mehreren beweglichen Shuttern oder Filtern 8 in Funktion gebracht werden, wobei von jedem DOE 1 eine örtlich oder spektral andere Fixiermarke 3 und 3' erzeugt und über eine Abbildungsoptik 4 dem Auge 5 dargeboten wird. Auch hier wird von der Lichtquelle 2 vorzugsweise weißes Licht ausgestrahlt. Die Bewegung der Shuttern oder Filtern 8 wird von einer Steuereinheit 6 gesteuert.
Die Darbietung einer veränderlichen, ermüdungshemmenden und aufmerk- samkeitsfördernden Fixiermarke lässt dahingehend noch optimieren, dass in die erfindungsgemäße Anordnung eine zusätzliche Kamera zur Beobachtung der Iris integriert wird, die ebenfalls eine Verbindung zur Steuereinheit aufweist. Eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Ausführung wird in Figur 5 gezeigt. Auch hier werden beispielsweise durch Drehung des DOE 1 zwei Fixiermarken 3 und 3' unterschiedlicher Wellenlänge erzeugt und über eine Abbildungsoptik 4 dem Auge 5 dargeboten. Von einer Kamera 10 wird hier die Bewegung der Iris des Auges 5 überwacht und zur Generierung einer energetisch, zeitlich, örtlich oder spektral anderen Fixiermarke 3 oder 3' genutzt. Werden von der Kamera 10 durch Beobachtung der Iris unbeabsichtigte Bewegungen des Auges 5 des Patienten bemerkt, so werden diese über eine Detektionseinheit 11 an die Steuereinheit 6 weitergeleitet. Von der Steuereinheit 6 kann im Resultat der detek- tierten Augenbewegung die Wellenlänge der Lichtquelle 2 variiert oder auch eine Drehung des DOE 1 veranlasst werden. Durch die Ändern der Fixationsstruktur, d. h. durch Variation der Farbe, Größe, des Ortes o. ä. kann die Aufmerksamkeit des Patienten wieder hergestellt werden.
Diese Ausgestaltungsvariante lässt sich durch bewusste Positionsveränderung der Fixationsstruktur und zusätzliche Berücksichtigung des Feedbacks des Patienten hinsichtlich der Erkennbarkeit bzw. Nichterkennbarkeit der Fixiermarke für perimetrische Untersuchungen verwenden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Abbildungsoptik so ausgebildet ist, dass durch Änderung der Fokusslage der erzeugten Fixiermarken, die Fixiermarken auch als Akkomodationsanreiz Verwendung finden können.
Obwohl die Figuren 1 bis 5 ausschließlich Lösungen zeigen, bei denen die Wirkung der vorhandenen DOE transmissiv erzeugt werden, sind auch Lösungen denkbar bei denen die vorhandenen DOE reflexiv arbeiten.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Lösung zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Untersuchungs- und/oder Behandlungsgeräte zur Verfügung gestellt, mit der dem Patienten eine vorzugsweise veränderliche, ermüdungshemmende und aufmerksamkeitsfördemde Fixiermarke darge- boten wird, ohne dass dazu größere Ansprüche an die Konzentrationsfähigkeit des Patienten zu stellen sind.
Die vorgeschlagene Lösung vermeidet die Nachteile der nach dem Stand der Technik bekannten Lösungen und gewährleistet durch die Erzeugung von Fixiermarken hoher Leuchtdichte eine möglichst breite Anwendung, wobei die Lösung insbesondere auch für Patienten mit Katarakten anwendbar ist.
Ein sehr wesentlicher Vorteil der vorgeschlagenen technischen Lösung ist in der Verwendung der DOE zu sehen, da diese selbst in der erforderlichen Qualität in Kunststoff abformbar sind und dadurch der Kostenaufwand äußerst gering bleibt.

Claims

Patentansprüche
1. Anordnung zur Darstellung einer Fixiermarke für ophthalmologische Unter- suchungs- und/oder Behandlungsgeräte, bestehend aus einer Lichtquelle zur Erzeugung einer Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke, einer Abbildungsoptik zur Fokussierung des Lichtstrahls auf das zu untersuchen bzw. zu behandelnde Auge und einer Steuereinheit zur Steuerung der Intensität der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung, dadurch gekennzeichnet, zwischen der Lichtquelle und der Abbildungsoptik mindestens ein DOE zur Modifizierung der Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke vorhanden ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinheit neben der Intensität auch die Wellenlänge der von der Lichtquelle abgegebenen Lichtstrahlung kontinuierlich oder stufenweise steuerbar ist.
3. Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die vorhandenen DOE so ausgebildet sind, dass die Lichtstrahlung hoher Leuchtstärke so modifiziert wird, dass die entstehende Strahlstruktur energetisch und/oder zeitlich und/oder örtlich und/oder spektral veränderbar ist.
4. Anordnung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die vorhandenen DOE so ausgebildet sind, dass diese im Strahlengang beweglich bzw. in den Strahlengang ein- und ausschwenkbar sind und Verbindungen zur Steuereinheit aufweisen.
5. Anordnung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere DOE im Strahlengang angeordnet sind und über einen oder mehrere bewegliche Shutter, Polarisations- oder Spektralfilter o. ä. in Funktion gebracht werden.
6. Anordnung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Kamera zur Beobachtung der Iris vorhanden ist, die eine Verbindung zur Steuereinheit aufweist.
7. Anordnung nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungsoptik so ausgebildet ist, dass durch Änderung der Fokusslage der erzeugten Fixiermarken, diese auch als Akkomodationsanreiz Verwendung finden können.
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