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DE3821975C2 - Device for observing the eye - Google Patents

Device for observing the eye

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DE3821975C2
DE3821975C2 DE19883821975 DE3821975A DE3821975C2 DE 3821975 C2 DE3821975 C2 DE 3821975C2 DE 19883821975 DE19883821975 DE 19883821975 DE 3821975 A DE3821975 A DE 3821975A DE 3821975 C2 DE3821975 C2 DE 3821975C2
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Ulrich Klingbeil
Andreas Plesch
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G Rodenstock Instrumente GmbH
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Beo­ bachtung des Auges gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.The invention relates to a device for Beo observation of the eye according to the preamble of the patent saying 1.

Bei der Beobachtung der hinteren Augenabschnitte besteht die Schwierigkeit, daß die Beleuchtung und die Beobachtung durch die Augenpupille und die häufig optisch nicht klaren vorderen Augenmedien erfolgen muß, an denen Reflexe auf­ treten, und die Abbildungsfehler erzeugen.When observing the back eye sections exists the difficulty that lighting and observation through the eye pupil and the often optically not clear front eye media must be done on which reflexes on occur, and generate the aberrations.

Es ist deshalb bereits seit längerem vorgeschlagen worden, zur Beobachtung der hinteren Augenabschnitte anstelle von konventionellen Funduskameras scannende bzw. abtastende Vorrichtungen zu verwenden, bei denen der Augenhintergrund nicht großflächig ausgeleuchtet wird, sondern die mit einem auf einem möglichst kleinen Fleck fokussierten Be­ leuchtungslichtstrahl den Augenhintergrund abtasten und das reflektierte Licht in Zuordnung zur Abtastsequenz erfassen. Hierzu wird beispielsweise auf "The Foundations of Ophtalmology, Band 7, S. 307/308, Jahrgang 1962, die US-PS 4 213 678, die JP 61-5730 B2 und JP 50-138822 A sowie die EP-A-0 145 563 verwiesen.It has therefore long been proposed to use scanning or scanning devices instead of conventional fundus cameras for observing the rear eye sections, in which the fundus is not illuminated over a large area, but instead scans the fundus with an illumination light beam focused on the smallest possible spot and detect the reflected light in association with the scanning sequence. For this, for example, "The Foundations of Ophthalmology, Volume 7 , pp. 307/308, year 1962, US Pat. No. 4,213,678, JP 61-5730 B2 and JP 50-138822 A and EP-A-0 145 563 referenced.

Eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist beispielsweise aus der EP-A-0 145 563 bekannt. Bei dieser Vorrichtung werden sowohl der Beleuchungs- als auch der Beobachtungslichtstrahl über die Abtasteinrichtung geführt. Die Teilung zwischen Beobachtungs- und Beleuch­ tungslichtstrahl erfolgt dabei unmittelbar hinter (in Richtung des reflektierten Lichts betrachtet) bzw. vor (in Richtung des Beleuchtungslichts betrachtet) der Abtastein­ richtung. In dem Teil des Lichtwegs, in dem der Beobach­ tungs- und der Beleuchtungslichtstrahl getrennt sind, sind Einrichtungen zur Refraktionskompensation vorgesehen, die zur Refraktionskompensation synchron bewegt werden.A device according to the preamble of the claim 1 is known for example from EP-A-0 145 563. At this device will both the lighting and the observation light beam over the scanner guided. The division between observation and lighting tion light beam is immediately behind (in  Direction of the reflected light) or before (in Viewed in the direction of the illuminating light) direction. In the part of the light path in which the observer tion and the illuminating light beam are separate Refraction compensation facilities provided be moved synchronously for refraction compensation.

Die bekannte Einrichtung zur Beobachtung des Auges hat da­ mit eine Reihe von Nachteilen:The well-known device for observing the eye has there with a number of disadvantages:

Zum einen ist es erforderlich, Elemente vorzusehen, die die in den jeweiligen Strahlengängen vorgesehenen opti­ schen Bauteile zur Refraktionskompensation synchron bewe­ gen. Zum anderen ist der Justieraufwand sehr hoch, da zur Refraktionskompensation verhältnismäßig viele Elemente vorgesehen werden müssen. Desweiteren ist es bei dieser bekannten Einrichtung praktisch nicht möglich, die opti­ sche Weglänge zu verändern.First, it is necessary to provide elements that the opti provided in the respective beam paths move components for refraction compensation synchronously On the other hand, the adjustment effort is very high because of Refraction compensation, relatively many elements must be provided. Furthermore, it is with this known device practically not possible, the opti to change the path length.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Gewinnung eines Bildes und insbesondere zur Beobach­ tung des Auges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart weiterzubilden, daß eine Refraktionskompensation mit guten optischen Eigenschaften und einem vergleichswei­ se geringen technischen Aufwand möglich wird.The invention has for its object a device for obtaining an image and in particular for observing device of the eye according to the preamble of claim 1 to further develop such that a refraction compensation with good optical properties and a comparatively low technical effort is possible.

Eine erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist mit ihren Weiterbildungen in den Patentansprüchen angegeben.An inventive solution to this problem is with their Developments specified in the claims.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß es nicht nur mög­ lich, sondern auch besonders vorteilhaft ist, die Elemente zur Scharfeinstellung bzw. Refraktionskompensation in dem Teil des Lichtwegs anzuordnen, der vom Beleuchtungs- und Beobachtungslichtstrahl gemeinsam durchlaufen wird. Es ist jedoch - wie ebenfalls erfindungsgemäß erkannt worden ist - nicht sinnvoll, die Einrichtung zur Refraktionskompensa­ tion im Lichtweg der Abtasteinrichtung oder im Lichtweg zwischen Abtasteinrichtung und Auge anzuordnen, da dann aufgrund der Auffächerung des Lichtstrahls vergleichsweise große optische Elemente erforderlich wären.According to the invention, it has been recognized that it is not only possible Lich, but also particularly advantageous is the elements for focusing or refraction compensation in the Arrange part of the light path that from the lighting and Observation light beam is passed through together. It is  however - as has also been recognized according to the invention - not useful, the facility for refractive compensation tion in the light path of the scanning device or in the light path to be arranged between the scanning device and the eye, since then comparatively due to the fanning out of the light beam large optical elements would be required.

Deshalb ist erfindungsgemäß die Einrichtung zur Refrak­ tionskompensation zwischen der Abtasteinrichtung und dem optischen Element angeordnet, durch das der Beleuchtungs- und der Beobachtungslichtweg getrennt werden. Dieses Ele­ ment kann beispielsweise ein Teilerspiegel sein.Therefore, according to the invention, the device for refraction tion compensation between the scanner and the arranged optical element through which the lighting and the observation light path are separated. This ele ment can be, for example, a divider.

Um den für die Einrichtung zur Refraktionskompensation benötigten Platz zu schaffen, wird die Pupillenebene mit­ tels eines "Relais-Systems" zwischenabgebildet. Diese Zwi­ schenabbildung wird durch eine Anordnung von mindestens zwei Linsen und/oder Spiegeln (Anspruch 6) bewirkt; ferner können zur Kompensation des Lichtwegs nicht abbildende Spiegel (Anspruch 5) vorgesehen werden, die den Lichtweg umlenken und zur Wegänderung gemeinsam verschoben werden.To the for the facility for refraction compensation To create the space needed, the pupil level is created with mapped between a "relay system". This two is shown by an arrangement of at least causes two lenses and / or mirrors (claim 6); further can be used to compensate for the light path Mirrors (claim 5) are provided, the light path redirect and be moved together to change the path.

Damit ist es möglich, durch den Austausch bzw. das aus dem Strahlengang "Herausnehmen" (Anspruch 7) eines abbilden­ den optischen Elements, wie einer Linse (Anspruch 4), eines Linsensystems und/oder durch die Verschiebung eines abbildenden optischen Elements eine Änderung der Divergenz des Beleuchtungs und Beobachtungslichtstrahls herbeizufüh­ ren, durch die unterschiedliche Refraktionen beispielswei­ se der zu untersuchenden Augen ausgeglichen werden. Zu­ sätzlich kann mit mittels dieser Elemente auf verschiedene Ebenen innerhalb des Auges scharf eingestellt werden.It is possible to do this through the exchange or from the Beam path "take out" (claim 7) of an image the optical element, such as a lens (claim 4), of a lens system and / or by shifting one imaging optical element a change in divergence of the illumination and observation light beam through which different refractions, for example of the eyes to be examined. To In addition, these elements can be used in various ways Layers within the eye can be focused.

Darüber hinaus hat die erfindungsgemäße Vorrichtung gegen­ über einem Vorschlag von Webb den Vorteil, daß die Pupil­ lenebene direkt auf das scannende Element der Abtastein­ richtung, also beispielsweise einen Polygon- oder Schwing­ spiegel gelegt werden kann, so daß sich ein symmetrischer Strahlengang ergibt.In addition, the device according to the invention has  about a suggestion from Webb that the pupil level directly onto the scanning element of the scanning stone direction, for example a polygon or swing mirror can be placed so that there is a symmetrical Beam path results.

In jedem Falle hat die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil, daß die Refraktionskompensation konstruktiv und vom Justieraufwand deutlich einfacher als beim Stand der Technik ausgeführt ist.In any case, the device according to the invention has the Advantage that the refraction compensation is constructive and the adjustment effort much easier than with the state of Technology is executed.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben, deren einzige Figur einen Schnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.The invention is based on an embodiment example with reference to the drawing be wrote, whose only figure is a section through a Part of a device according to the invention shows.

Die Abtasteinrichtung hat zum einen die Aufgabe, eine Abtastbewegung des Lichts 14 einer nicht dargestellten Beleuchtungslichtquelle, deren Licht auf den zu beobach­ tenden (ebenfalls nicht dargestellten) Objektabschnitt fokussierbar ist, über den zu beobachtenden Objektab­ schnitt zu erzeugen.On the one hand, the scanning device has the task of generating a scanning movement of the light 14 of an illuminating light source, not shown, whose light can be focused on the object section to be observed (also not shown) via the object section to be observed.

Zum anderen soll die Abtasteinrichtung das von dem zu beobachtenden Objektabschnitt reflektierte Licht 15 zu einer nicht dargestellten Detektoreinrichtung leiten, aus deren zeitsequentiellen Ausgangssignal eine Auswerte- und Synchronisiereinheit ein Bild des beobachteten Objektab­ schnitts erzeugt.On the other hand, the scanning device is intended to guide the light 15 reflected by the object section to be observed to a detector device (not shown), from the time-sequential output signal of which an evaluation and synchronization unit generates an image of the observed object section.

Hierzu ist ein Teilerspiegel 13 vorgesehen, durch den der Beleuchtungslichtweg 14 und der Beobachtungslichtweg 15 getrennt werden. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das trennende optische Element 13 ein kleiner Spiegel, der zu einer sogenannten invertierten Gullstrand-Pupille führt, wie sie in der US-PS 4 213 678 vorgeschlagen worden ist.For this purpose, a splitter mirror 13 is provided, through which the illuminating light path 14 and the observation light path 15 are separated. In the exemplary embodiment shown, the separating optical element 13 is a small mirror which leads to a so-called inverted Gullstrand pupil, as has been proposed in US Pat. No. 4,213,678.

Es ist selbstverständlich aber auch möglich, eine normale "Gullstrand-Pupille", wie sie in der japanischen Patent­ veröffentlichung 61-5730 verwendet wird, nebeneinander liegende Pupillen, wie sie in der japanischen Patentveröf­ fentlichung 50-138822 vorgeschlagen werden oder einander überlagernde Pupillen, wie sie der EP-A-0 145 563 entnehm­ bar sind, zu verwenden.It is of course also possible to use a normal one "Gullstrand pupil" as used in the Japanese patent Publication 61-5730 is used side by side lying pupils, as described in Japanese patent publication 50-138822 be proposed or each other superimposed pupils, as can be found in EP-A-0 145 563 cash are to be used.

Zwischen dem Teilerspiegel 13 und dem Polygonspiegel 5 der Abtasteinrichtung ist die erfindungsgemäß aufgebaute Ein­ richtung zur Scharfeinstellung bzw. zur Verschiebung der Schärfenebene sowie zur Refraktionskompensation bzw. zur Scharfeinstellung auf verschiedene Ebenen des untersuchten Objekts vorgesehen.Between the divider mirror 13 and the polygon mirror 5 of the scanning device, the device constructed according to the invention for focusing or for shifting the plane of focus as well as for refraction compensation or for focusing on different levels of the examined object is provided.

Diese Einrichtung weist austauschbare Linsen 1 bzw. 1', die beispielsweise auf einem Revolver 1" angeordnet sind, eine feststehende Linse 2, zwei gemeinsam in Richtung des Pfeils verschiebbare Planspiegel 3a und 3b sowie einen Konkavspiegel 4 auf. Die Elemente 2 und 4 bewirken eine Zwischenabbildung der Pupillenebene P", die bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung direkt auf die Spiegelfläche des Polygonspiegels 5 gelegt ist.This device has interchangeable lenses 1 and 1 ', which are arranged, for example, on a revolver 1 ", a fixed lens 2 , two plane mirrors 3 a and 3 b which can be displaced together in the direction of the arrow, and a concave mirror 4. The elements 2 and 4 cause an intermediate image of the pupil plane P ", which is placed directly on the mirror surface of the polygon mirror 5 in the device according to the invention.

Für das rechtsichtige Auge bilden Linse 2 und Hohlspiegel 4 ein afokales System. Bei Fehlsichtigkeit wird eine ent­ sprechende Linse 1 des Revolvers bzw. Linsenrades 1" vor­ geschaltet und zum Feinabgleich die Umlenkspiegel 3a und 3b verschoben, so daß der austretende Strahl parallel verläuft. Anders ausgedrückt wird durch den Austausch (bzw. das Weglassen) der Linse 1 die Divergenz des Strah­ lengangs leicht geändert, so daß unterschiedliche Augenre­ fraktionen grob kompensierbar sind. Gleichzeitig wird durch Verschieben der Spiegel 3a und 3b die Länge des Lichtwegs verändert und eine Feineinstellung durchgeführt.For the right eye, lens 2 and concave mirror 4 form an afocal system. In the case of ametropia, a corresponding lens 1 of the revolver or lens wheel 1 "is connected in front and the deflecting mirrors 3 a and 3 b are shifted for fine adjustment, so that the emerging beam runs parallel. In other words, the exchange (or omission) of lengangs easily changed lens 1, the divergence of the Strah so that different Augenre fractions are roughly compensated. At the same time a by moving the mirror 3 and 3, the length of the light path b modified and carried out a fine adjustment.

Ferner ist es möglich, durch die erfindungsgemäße Einrich­ tung zur Scharfeinstellung nicht nur unterschiedliche Augenrefraktionen zu kompensieren, so daß der Augenhinter­ grund unabhängig von eventuellen Fehlsichtigkeiten immer scharf beobachtet werden kann, sondern auch eine Verschie­ bung der Schärfenebene durchzuführen.Furthermore, it is possible through the device according to the invention focusing not only different To compensate for eye refractions, so that the back of the eye regardless of any ametropia can be observed sharply, but also a shift practice the focus level.

Eine derartige Verschiebung erlaubt insbesondere dann, wenn eine zu einer geringen Schärftentiefe führende Pupil­ lenteilung zwischen Beleuchtungs- und Beobachtungslicht gewählt wird, die Beobachtung und die Aufnahme von ver­ schiedenen "Schnittebenen".Such a shift allows, in particular, if a pupil leading to a shallow depth of field division between illuminating and observation light is chosen, the observation and inclusion of ver different "cutting planes".

Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedan­ kens beschrieben worden.The invention is based on one embodiment game without limiting the general inventive concept kens.

Selbstverständlich ist es möglich, anstelle von austausch­ baren optischen Elementen 1 auch verschiebbare optische Elemente vorzusehen, so daß eine kontinuierliche Einstel­ lung möglich wird. Ferner können anstelle von Spiegeln und Linsen als abbildende optische Elemente lediglich Spiegel oder lediglich Linsen eingesetzt werden.Of course, it is also possible to provide movable optical elements 1 instead of interchangeable optical elements 1 , so that a continuous adjustment is possible. Furthermore, instead of mirrors and lenses, only mirrors or only lenses can be used as imaging optical elements.

Die gezeigte Anordnung hat jedoch den Vorteil, daß sie zu einer Faltung des Lichtwegs führt, durch die ein platz­ sparender Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich wird.However, the arrangement shown has the advantage that it too a fold of the light path leads through which a place saving structure of the device according to the invention possible becomes.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Beobachtung des Augesmit
  • - einer Beleuchtungslichtquelle, deren Licht auf den zu beobachtenden Abschnitt des Auges fokussierbar ist,
  • - einer Abtasteinrichtung, die eine Abtastbewegung des Lichtstrahls der Beleuchtungslichtquelle über den zu beobachtenden Abschnitt erzeugt, und über die das an dem beobachteten Abschnitt reflektierte Licht zurück­ geleitet wird,
  • - einem Auskoppelelement, das das Beleuchtungslicht und das reflektierte Licht trennt,
  • - einer im Strahlengang des reflektierten Lichts nach dem Auskoppelelement angeordneten Detektoreinrichtung, die das von dem zu beobachtenden Abschnitt reflektier­ te Licht empfängt,
  • - einer Auswerte- und Synchronisiereinheit, die aus dem zeitsequentiellen Ausgangssignal der Detektoreinrich­ tung ein Bild des Abschnitts erzeugt, und
  • - einer Einrichtung zur Scharfeinstellung bzw. zur Ver­ schiebung der Schärfenebene und zur Refraktionskompen­ sation, die ein optisches System aufweist, das wenigstens eine austauschbare und/oder verschiebbare opti­ sche Komponente (1) enthält
dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (1, 2, 4) der Einrichtung zur Scharfein­ stellung und Refraktionskompensation zwischen dem Auskoppelelement und der Abtasteinrichtung (5) angeordnet ist, und die auf der dem Auskoppelelement (13) benachbarten Spiegelfläche der Abtasteinrichtung liegende Pupille P" zwischenabbildet. 1. Device for observing the eye with
  • an illuminating light source whose light can be focused on the section of the eye to be observed,
  • a scanning device which generates a scanning movement of the light beam of the illuminating light source over the section to be observed and via which the light reflected at the observed section is guided back,
  • a decoupling element which separates the illuminating light and the reflected light,
  • a detector device arranged in the beam path of the reflected light after the decoupling element and receiving the light reflected from the section to be observed,
  • - An evaluation and synchronization unit that generates an image of the section from the time sequential output signal of the detector device, and
  • - A device for focusing or for shifting the focus plane and for refraction compensation, which has an optical system that contains at least one interchangeable and / or displaceable optical component ( 1 )
characterized in that the optical system ( 1 , 2 , 4 ) of the device for focusing and refraction compensation is arranged between the decoupling element and the scanning device ( 5 ), and the pupil P "lying on the mirror surface of the scanning device adjacent to the decoupling element ( 13 ) intermediate mapped. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zwei sta­ tionär angeordnete abbildende optische Elemente (2, 4) aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the optical system has two sta tionally arranged imaging optical elements ( 2 , 4 ). 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stationären optischen Elemente (2, 4) ein afokales System bilden.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the stationary optical elements ( 2 , 4 ) form an afocal system. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang zwischen Ab­ tasteinrichtung (5) und Auskoppelelement (13) Linsen (1, 1') auf einem Linsenrad (1") angeordnet sind, so daß sie wahlweise in den Strahlengang einbringbar sind.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the beam path between scanning device ( 5 ) and coupling element ( 13 ) lenses ( 1 , 1 ') on a lens wheel ( 1 ") are arranged so that they are optionally in the beam path can be introduced. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System zusätzlich wenigstens zwei Spiegel (3a, 3b) aufweist, die den Strah­ lengang in einer Ebene um jeweils 90° umlenken und zur Veränderung der optischen Weglänge gemeinsam verschiebbar sind.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the optical system additionally has at least two mirrors ( 3 a, 3 b) which deflect the beam lengang in one plane by 90 ° and to change the optical path length together are movable. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein abbildendes Element des optischen Systems ein Konkavspiegel (4) ist.6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that at least one imaging element of the optical system is a concave mirror ( 4 ). 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Linsenrad (1") eine Stel­ lung aufweist, in der keine zusätzliche Linse (1) in den Strahlengang einbringbar ist.7. Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the lens wheel ( 1 ") has a Stel development in which no additional lens ( 1 ) can be introduced into the beam path.
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