DE10254369A1 - Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit - Google Patents
Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit Download PDFInfo
- Publication number
- DE10254369A1 DE10254369A1 DE10254369A DE10254369A DE10254369A1 DE 10254369 A1 DE10254369 A1 DE 10254369A1 DE 10254369 A DE10254369 A DE 10254369A DE 10254369 A DE10254369 A DE 10254369A DE 10254369 A1 DE10254369 A1 DE 10254369A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- eye
- unit
- ophthalmic device
- lighting
- eye tracker
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004424 eye movement Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 3
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 3
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 3
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 2
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 1
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 230000010339 dilation Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011477 surgical intervention Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- A61B3/107—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining the shape or measuring the curvature of the cornea
-
- 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
- A61B3/117—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for examining the anterior chamber or the anterior chamber angle, e.g. gonioscopes
-
- 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
- A61B3/13—Ophthalmic microscopes
-
- 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
- A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
- A61B3/145—Arrangements specially adapted for eye photography by video means
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Augenuntersuchung und/oder zur Bestimmung der biometrischen Augendaten, bei dem durch den Einsatz einer Eye-Tracker-Einheit die Bewegung der Augen ausgeglichen wird. DOLLAR A Die Anordnung besteht aus einer steuerbaren digitalen Beleuchtungseinheit und einem Beobachtungssystem, die auf separaten Tragarmen angeordnet sind. Eine vorhandene zentrale Steuereinheit weist Verbindungen zu einer Bildaufnahmeeinheit, einem optischen Abbildungssystem, einer Eye-Tracker-Einheit und einer Ausgabeeinheit auf. Des Weiteren sind Geberelemente und/oder Stellantriebe an den separaten Tragarmen, am Zoomsystem sowie am Vergrößerungswechsler vorgesehen. DOLLAR A Mithilfe der variabel erzeugbaren strukturierten Beleuchtungsmuster kann die Untersuchung der jeweiligen Aufgabenstellung optimal angepasst werden. DOLLAR A Die Erfassung aller aufnahmerelevanten Einstellparameter kann für Berechnungen und zur Rekonstruktion der betreffenden Beobachtungsverhältnisse genutzt werden. DOLLAR A Bei wiederholten Untersuchungen zur Feststellung von Veränderungen, z. B. während des Genesungsprozesses nach einer Augenoperation, können auf einfache Weise die Stellen erneut aufgefunden und unter den exakt gleichen Bedingungen untersucht werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Augenuntersuchung sowie zur messtechnische Bestimmung der Daten des Auges, bei dem durch den Einsatz einer Eye-Tracker-Einheit die Bewegung der Augen ausgeglichen wird, so dass Ergebnisse schneller und mit erhöhter Messgenauigkeit erzielt werden.
- Nach dem Stand der Technik sind zahlreiche ophthalmologische Geräte bekannt, die dazu verwendet werden können bestimmte Messaufgaben am Auge zu ermöglichen und Punkte oder Gebiete im Auge zu finden und zu untersuchen.
- Die Patentschrift
EP 1 088 511 beschreibt zum Beispiel ein ophthalmologisches Gerät, welches eine Positioniereinheit zum Ausrichten der Messeinheit bezüglich des zu untersuchenden Auges aufweist. Dazu ist eine Detektionseinheit vorhanden, die die relative Stellung der Messeinheit zum Auge ermittelt und während der Messung kontrolliert. Die ermittelten Messwerte werden in Abhängigkeit der von der Detektionseinheit festgestellten Augenposition gespeichert oder verworfen. Es werden so nur Messergebnisse verarbeitet und gespeichert, die bei einem exakt positionierten Auge aufgenommen wurden. Nachteilig bei dieser Lösung ist der Umstand, dass die Messeinheit des ophthalmologischen Gerätes zu Beginn der Untersuchung durch den Bediener per Joystick grob ausgerichtet werden muss. - Ein sich automatisch ausrichtendes optometrisches Messgerät und das Verfahren zu dessen Anwendung sind in der
US 6,145,990 beschrieben. Diese Lösung verfügt dazu über Mittel zur Projektion einer Lichtmarke auf das Auge, Mittel zur Auswertung der Korneareflexbilder und Mittel zur Steuerung der Stellantriebe für die exakte Positionierung des optometrischen Messgerätes. Eine Positionierung erfolgt dabei in allen drei Koordinatenrichtungen für das erste Auge und danach für das zweite Auge anhand der Lage zweier aus dem Korneareflexbild erzeugten Lichtmarken zueinander. - Bei der in der
US 6,220,706 beschriebenen Lösung wird die Position der Augen ebenfalls durch Beleuchtung der Augen und anschließende Auswertung der reflektierten Strahlung ermittelt. Dazu sind zwei Paare von Strahlungsemittern und Fotodetektoren so angeordnet, dass die Fotodetektoren die vom jeweils zugehörigen Strahlungsemitter ausgesendete und vom Auge reflektierte Strahlung empfangen können. Von einem Controller werden die Daten der Fotodetektoren, die als 4-Quadrant-Fotodetektoren ausgeführt sind, analysiert um die exakte Position des Auges zu ermitteln. Diese technische Lösung ermittelt insbesondere die Fokuslage, d. h. den exakten Abstand des Hornhautscheitels von der Optik des Gerätes. - Die genannten technischen Lösungen sind zwar in der Lage sich auf das Auge des Patienten auszurichten, jedoch bleibt das Auffinden bestimmter Punkte oder Gebiete von der Geschicklichkeit des Bedieners abhängig. Die Dauer einer Untersuchung beispielsweise zur Kontrolle des Heilungsprozesses nach einem chirurgischen Eingriff ist davon abhängig, wie schnell der Bediener den bestimmten Punkt oder das betreffende Gebiete findet. Des weiteren ist eine Untersuchung unter stetig gleichen Bedingungen nicht realisierbar, so dass der Heilungsprozess ebenfalls von der subjektiven Einschätzung des Bedieners abhängig ist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein ophthalmologisches Gerät zur Vermessung anatomischer Strukturen mit Hilfe variabel strukturierter Beleuchtungsmuster sowie ein Verfahren zu dessen Steuerung zu entwickeln, mit dem Augenbewegungen durch Nachführung kompensiert werden können und durch das einfache und schnelle Wiederauffinden bestimmter Punkte oder Gebiete, beispielsweise zur Kontrolle des Heilungsprozesses nach einem chirurgischen Eingriff, kürzere Behandlungszeiten möglich sind und dadurch die Belastung des Patienten minimiert werden kann.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Das ophthalmologische Gerät zur Bestimmung biometrischer Daten eines Auges findet eine breite Anwendung sowohl in Arztpraxen und als auch bei Optikern. Durch die Beleuchtungsnachführung und Bewegungskompensation bei Augenbewegungen ist eine nicht unerhebliche Zeiteinsparung zu erreichen. Einige ophthalmologische Geräte verwenden bereits Eye-Tracker-Einheiten, so dass kein wesentlich erhöhter oder komplizierterer gerätetechnischer Aufwand erforderlich ist.
- Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Dazu zeigen:
-
1 : eine schematische Darstellung des ophthalmologischen Gerätes, -
2 : die Darstellung eines möglichen Monitor- oder Livebildes mit einer markierten ROI. - Das ophthalmologische Gerät mit Eye-Tracker-Einheit ist in
1 schematisch dargestellt und besteht aus einer digital steuerbaren Beleuchtungseinheit1 und einem als Beobachtungssystem2 dienendem Stereomikroskop, die auf separaten Tragarmen3a und3b unabhängig voneinander schwenkbar angeordnet sind. An den Tragarmen3a und3b sind Winkelgeber-Elemente angeordnet. Die Bildaufnahmeeinheit4 ist hierbei eine digitale hochauflösende Kamera mit hoher Bildrate. Die Beleuchtungseinheit1 kann aus einer Lichtquelle, einem opto-elektronischen Bauelement mit einzeln ansteuerbaren Pixelelementen und einer Projektionseinheit bestehen. Als optoelektronisches Bauelement können hierbei Mikrodisplays, z. B. vom DMD-Typ, LCOS-Typ, LCD-Typ oder LED-Typ mit jeweils einzeln ansteuerbaren Pixelelementen zum Einsatz kommen. Diese als Beleuchtungseinheit1 dienenden Mikrodisplays sind vorzugsweise zur Bildrate der Bildaufnahmeeinheit4 synchronisiert und mit einem optischen Abbildungssystem5 und einer zentralen Steuereinheit6 zur Erfassung, Verarbeitung und Speicherung der Daten verbunden. Die zentrale Steuereinheit6 verfügt über eine Benutzeroberfläche und weist Verbindungen auf zu einem als Ausgabeeinheit dienenden Monitor7 und/oder Drucker, zu einer Eye-Tracker-Einheit8 sowie zu den Parametergeber-Elementen. Zweckmäßiger Weise ist die Eye-Tracker-Einheit8 mit der optischen Achse15 des als Beobachtungssystem2 dienenden Stereomikroskops über einen Spiegel gekoppelt, damit eine Parallaxe nicht berücksichtigt zu werden braucht. - Vorzugsweise verfügt die Bildaufnahmeeinheit
4 , zur Korrektur nach dem Scheimpflugprinzip über eine Einrichtung zur Neigung des Kamerachips bezüglich der optischen Achse15 und ist auch in der Lage Bildsequenzen aufzunehmen. Die Benutzeroberfläche der Steuereinheit6 verfügt über Eingabegeräte, wie Tastatur9 , Maus10 , Trackball, Joystick oder ähnliches, über die verschiedene Steuer- und Auswertemoden aufgerufen werden können. - Bei dem Verfahren wird das zu untersuchende Auge
12 des Patienten11 durch die vorhandene Kinnstütze13 und Stirnstütze14 in eine fixierte Position gebracht. Die Eye-Tracker-Einheit8 , die beispielsweise aus einer Kamera und einer geeigneten IR-Beleuchtung besteht, liefert Signale, die die Lage des Pupillenzentrums exakt definieren. Diese Koordinaten definieren die Lage des Patientenauges12 relativ zur Eye-Tracker-Einheit8 und somit auch zur optischen Achse des ophthalmologischen Gerätes selbst. Bei Bewegung des Patientenauges12 wird von der zentralen Steuereinheit6 ein entsprechender Sollwert bezüglich Betrag und Richtung für die Nachführung generiert. Die Differenz zwischen der optischen Achse des Auges12 und der optischen Achse15 des ophthalmologischen Gerätes wird dabei durch relative Nachführung der Beleuchtungsmuster auf dem verwendeten Mikrodisplay und ständige Kontrolle durch die Eye-Tracker-Einheit8 auf Null abgeglichen. Dies ist möglich, da die Eye-Tracker-Einheit8 über eine hohe Messwiederholrate verfügt und mehrfach pro Sekunde die genauen Koordinaten der Pupillenmitte liefert. Die Nachführung erfolgt dabei nur rein elektrisch optisch über die Pixelelemente des Displays ohne das Gerät oder dessen Teile zu bewegen. Durch die Projektion der quasi beweglichen Muster wird das Bild am Auge12 nachgeführt. Damit lässt sich zum Beispiel ein virtuellen Koordinatensystems mit einem bestimmten Punkt des Auges wie z. B. dem Pupillenmittelpunkt „fest verbinden". Dieses Koordinatensystem wird der Augenbewegung online nachführen, so dass es den Anschein hat mit dem Auge „fest verbunden" zu sein. - Für die Untersuchungen und Messungen am zu untersuchenden Auge
12 werden unterschiedlichste Beleuchtungsmuster auf das Auge12 projiziert, die beliebig in Richtung und Betrag verschoben, um frei wählbare Referenzpunkte gedreht und in ihrer Einstrahlrichtung zur optischen Achse15 frei wählbar sind. Mit Hilfe der Eye-Tracker-Einheit8 können nunmehr die auf das Auge12 projizierten Lichtmarken und/oder Koordinatensysteme17 der Augenbewegung nachgeführt werden. Dazu werden Lichtmarken beliebiger Form generiert und mit einem Joystick oder einer Maus10 relativ zum Auge12 positioniert und „verankert". Diese verschiedenen Beleuchtungsmuster werden bezüglich ihrer Lage am Auge12 trotz Augenbewegung mittels Nachführung in Echtzeit ortsfest gehalten, indem die Eye-Tracker-Einheit8 fortlaufend eine Detektion der Pupille durchführt. Die Nachführung auf Grundlage dieser Detektion der Eye-Tracker-Einheit8 erfolgt durch die Beleuchtungseinheit1 , deren optoelektronisches Mikrodisplay so dimensioniert ist, dass der gesamte zu untersuchende Augenbereich beleuchtet werden kann. Somit erfolgt die Nachführung der Beleuchtungsstrukturen ohne jegliche mechanisch bewegten Teile. - Beispielsweise werden für die Bestimmung der Oberflächenform oder der Dicke der Hornhaut geeignete Beleuchtungsmuster, wie beispielsweise Gitter, Linien, Sterne, Ringe o. ä. bei variablen Einstrahlwinkeln auf das Auge projiziert. Alle relevanten Einstellparameter (Winkel, Liniendicke, Helligkeit, Abstände usw.) werden zusammen mit der Aufnahme dokumentiert und abgespeichert. Eine Berechnung der biometrischen Daten erfolgt im Anschluss durch Triangulation unter Berücksichtigung der brechenden Medien des Auges. Des weiteren können aber auch Parameter des Auges, wie beispielsweise Radius und Dicke der Hornhaut an verschiedenen Orten, Ausdehnung der Vorderkammer und der Augenlinse oder Durchmesser und Ausdehnung von Pupille oder Iris ermittelt werden.
- Das Auffinden von Beleuchtungsmustern in digitalen Bildern kann durch Differenzbildaufnahmen erfolgen, indem zwei, in unmittelbarer zeitlicher Abfolge bei alleiniger Änderung des Beleuchtungsmusters, aufgenommene Bilder voneinander subtrahiert und somit alle störenden ortsfesten Bildinformationen, wie beispielsweise Reflexe, eliminiert werden. Das Beleuchtungsmuster wird dabei nur elektrisch optisch um einen geringfügigen Betrag in beliebiger Richtung verschoben.
- Das Signal der Eye-Tracker-Einheit
8 kann auch zur Markierung und Wiederauffindung eines Gebietes oder Ortes verwendet werden. Die Eye-Tracker-Einheit8 erfasst vorzugsweise das zu untersuchende Auge12 bis zum Irisrand, was einem Durchmesser von etwa 12mm Durchmesser entspricht. Die verschiedensten Beleuchtungsmuster zur Kennzeichnung und Markierung von interessierenden Gebieten (Region of Interest, ROI)18 werden online auf dem Auge12 bzw. dem Monitor7 positioniert und ortsfest gehalten, oder sie können nach Speicherung der relevanten Positionsparameter des Systems zukünftig zum Wiederauffinden genau dieser ROI18 genutzt werden. Dazu werden die Daten der Bildaufnahmeeinheit4 für eine spätere Verwendung gespeichert. - Über die an den Schwenkarme
3a und3b der Beleuchtungseinheit1 und der Beobachtungssystem2 angebrachten Winkelgeber erfolgt eine Speicherung der Einstellungen. Die Winkelgeber arbeiten dabei vorzugsweise digital. Zur einfachern und schnellen Rekonstruktion der gespeicherten Beleuchtungs- und Beobachtungsbedingungen ist es zweckmäßig, dass die Schwenkarme3a und3b zusätzlich über jeweils einen automatischen Stellantrieb zum Einstellen der zuvor gespeicherten Werte verfügen. Die Festlegung oder Wiederherstellung der relevanten Benutzungsparameter und Einstellungen am System können entweder halbautomatisch durch den Benutzer selbst oder vollautomatisch per Stellantrieb erfolgen. - Es ist sinnvoll, dass im Einblick des Beobachtungssystems und/oder im Monitorbild zusätzliche Parameter, wie beispielsweise die Winkeleinstellungen für Beleuchtung
19a und Beobachtung19b , die Vergrößerungsstufe20 des Beobachtungssystems u. a. mit dargestellt werden.2 zeigt dazu ein mögliches Monitor- oder Livebild mit einer markierten ROI. - Eine weitere Automatisierung der Untersuchungsabläufe ist möglich, wenn derartige ophthalmologische Untersuchungsgeräte über Mittel verfügen mit denen sie sich nach einer automatischen Augendetektion auch selbsttätig auf das zu untersuchende Auge positionieren. Nach dem beschriebenen Stand der Technik sind dazu zahlreiche technische Lösungen bekannt.
- Mit dem erfindungsgemäßen ophthalmologischen Gerät zur Untersuchung und zur Bestimmung biometrischer Daten eines Auges, sowie dem Verfahren zu dessen Anwendung wurde eine Lösung vorgeschlagen, die sowohl die Untersuchung als auch die Bestimmung der biometrischen Daten eines Auges für den Anwender und Patienten verbessern, vereinfachen und beschleunigen. Mit Hilfe der variabel erzeugbaren Strukturierten Beleuchtungsmuster kann die Untersuchung der jeweiligen Aufgabenstellung, beispielsweise der Vermessung der anatomischen Verhältnisse am und im Auge, optimal angepasst werden. Die Erfassung aller aufnahmerelevanten Einstellparameter kann zum einen für die im Anschluss erfolgende Berechnung der Triangulation oder zum anderen für die Rekonstruktion der betreffenden Beobachtungsverhältnisse genutzt werden. Durch elektrisch optische Nachführung der Projektionsmuster auf dem Mikrodisplay kann die Bewegung der Augen kompensiert und die Störunterdrückung und Aufnahmequalität bedeutend verbessert werden. Durch Differenzbildverfahren lassen sich Störquellen in Aufnahmen ausschalten. Bei wiederholten Untersuchungen zur Feststellung von Veränderungen, z. B.
- während des Genesungsprozesses nach einer Augenoperation, können auf einfache Weise die interessierenden Stellen (ROI) erneut aufgefunden und untersucht werden. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass anhand der gespeicherten Daten, u. a. auch der Winkel für die Einstrahlung und die Beobachtung, eine Untersuchung der betreffenden Stelle (ROI) unter den exakt gleichen Bedingungen erfolgt. Die Feststellung von Veränderung während des Genesungsprozesses kann dabei noch schneller und präziser erfolgen, wenn das ophthalmologische Gerät über automatische Stellantriebe verfügt, die anhand der gespeicherten Einstellparameter eine automatische Augenfindung und Positionierung ermöglichen.
- Die vorliegende Erfindung kann vorteilhaft im Zusammenhang mit einer Anordnung und einem Verfahren zur Bestimmung der biometrischen Daten eines Auges mit strukturierter Beleuchtung und nachfolgender Triangulation anhand manueller oder gespeicherter Verfahrensabläufe genutzt werden. Mittels Kompensation der Augenbewegungen des Patienten kann die Messgenauigkeit und Unterdrückung von Störgrößen während der Messung wesentlich verbessert werden. Die Erfindung kann beispielsweise auch dazu benutzt werden, um mittels elektronischer, software-gesteuerter Beleuchtungsvorrichtungen Strukturen auf das Auge zu projizieren. Diese werden auf das Auge ausgerichtet, mit einer bestimmten Position des Auges wie z. B. dem Pupillenmittelpunkt „fest verbunden" und somit der Bewegung der Augen online nachgeführt. Bewegungen des Auges werden dabei kompensiert, so dass die Struktur an einer fixierten Position relativ zum Auge dargestellt wird. Eine weitere Anwendung ist z. B. die bei vorhergehenden Untersuchungen markierte Position am oder im Auge automatisch wiederzufinden und erneut zu markieren oder zu vermessen. Ferner kann eine Anordnung und/oder ein Verfahren nach diesem Prinzip benutzt werden, um eine Ausrichtung des gesamten ophthalmologischen Gerätes relativ zur Augenposition vorzunehmen.
-
- 1
- Beleuchtungseinheit
- 2
- Beobachtungssystem
- 3a, 3b
- Tragarme
- 4
- Bildaufnahmeeinheit
- 5
- optisches Abbildungssystem
- 6
- zentrale Steuereinheit
- 7
- Monitor
- 8
- Eye-Tracker-Einheit
- 9
- Tastatur
- 10
- Maus
- 11
- Patient
- 12
- zu untersuchendes Auge
- 13
- Kinnstütze
- 14
- Stirnstütze
- 15
- optische Achse
- 16
- Stellantrieb
- 17
- Koordinatensystem
- 18
- Region of interest (ROI)
- 19a
- Winkeleinstellungen für die Beleuchtung
- 19b
- Winkeleinstellungen für die Beobachtung
- 20
- Vergrößerungsstufe
Claims (16)
- Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit (
8 ), bestehend aus einer steuerbaren Beleuchtungseinheit (1 ) und einem Beobachtungssystem (2 ), die auf separaten Tragarmen (3a ,3b ) angeordnet sind, bei dem eine Bildaufnahmeeinheit (4 ), ein optisches Abbildungssystem (5 ) und eine Ausgabeeinheit Verbindungen zu einer zentralen Steuereinheit (6 ) aufweisen. - Ophthalmologisches Gerät nach Anspruch 1, bei dem die separaten Tragarmen (
3a ,3b ) der Beleuchtungseinheit (1 ) und des Beobachtungssystems (2 ) unabhängig voneinander schwenkbar sind und über Geberelemente verfügen. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem zusätzlich am Zoomsystem und am Vergrößerungswechsler Geberelemente angeordnet sind.
- Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Eye-Tracker-Einheit (
8 ) über eine hohe Messwiederholrate verfügt, einen Bildbereich aufweist, der das zu untersuchende Auge (12 ) bis zum Irisrand erfasst und die optische Achse (15 ) der Eye-Tracker-Einheit (8 ) mit der des Beobachtungssystems (2 ) übereinstimmt. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die als Bildaufnahmeeinheit (
4 ) dienende digitale hochauflösende Kamera über eine hohe Bildrate verfügt, - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Bildrate der als Bildaufnahmeeinheit (
4 ) dienenden digitalen hochauflösenden Kamera synchron zur Bildrate der digitalen Beleuchtungseinheit (1 ) arbeitet. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die zentrale Steuereinheit (
6 ) über eine Benutzeroberfläche mit üblichen Eingabegeräten, wie Tastatur (9 ), Maus (10 ), Trackball, Joystick oder ähnlichem verfügt und verschiedene Steuer- und Auswertemoden aufweist. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Ausgabeeinheit ein Monitor (
7 ) und/oder Drucker ist. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem die Schwenkarme der Beleuchtungseinheit (
1 ) und der Beobachtungseinrichtung (2 ) jeweils über einen Winkelgeber und/oder einen Stellantrieb (16 ) verfügen. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem das Zoomsystem und der Vergrößerungswechsler jeweils über ein Geberelement und/oder einen Stellantrieb (
16 ) verfügt. - Ophthalmologisches Gerät nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem Parameter des Beleuchtungsmusters von der zentralen Steuereinheit (
6 ) gespeichert und in einer Anzeigeeinheit auf dem Monitorbild oder über eine Dateneinspiegelung im Einblick oder Okular angezeigt werden. - Verfahren zum Betreiben eines ophthalmologischen Gerätes mit Eye-Tracker-Einheit (
8 ), bei dem unterschiedlichste Beleuchtungsmuster generiert und auf das Auge (12 ) projiziert werden können, die beliebig in Richtung und Betrag verschoben, um frei wählbare Referenzpunkte gedreht, in ihrer Größe und Linienbreite skalierbar, in ihrer Einstrahlrichtung zur optischen Achse (15 ) frei wählbar sind und die mittels bewegungsfreier Nachführung in Echtzeit auf dem Auge (12 ) ortsfest gehalten werden. - Verfahren nach Anspruch 11, bei dem verschiedenste Beleuchtungsmuster zur Kennzeichnung und Markierung von interessierenden Gebieten (Region of Interest, ROI) (
18 ) online auf dem Auge (12 ) bzw. Monitor (7 ) ortsfest gehalten werden können und nach Speicherung relevanter Positionsparameter des Systems zukünftig zum Wiederauffinden der ROI (18 ) genutzt werden können. - Verfahren nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem neben den relevanten Positionsparametern zusätzlich Parameter wie Vergrößerung, Musterparameter, Helligkeit, Koordinaten, Zeit u. a. zum Wiederauffinden der ROI (
18 ) gespeichert werden können. - Verfahren nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem geeignete skalierbare Beleuchtungsmuster bei variablen Einstrahlwinkeln auf das Auge (
12 ) projiziert werden und die Berechnung der biometrischen Daten durch Triangulation unter Berücksichtigung der brechenden Medien des Auges (12 ) erfolgt. - Verfahren nach mindestens einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Auffinden von Beleuchtungsmustern in digitalen Bildern durch Differenzbildaufnahmen erfolgen kann, indem zwei oder mehr, in unmittelbarer zeitlicher Abfolge bei alleiniger minimaler Änderung des Beleuchtungsmusters aufgenommene Bilder voneinander subtrahiert und dadurch alle störenden ortsfesten Bildinformationen eliminiert werden.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10254369A DE10254369A1 (de) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit |
| PCT/EP2003/012673 WO2004045401A2 (de) | 2002-11-21 | 2003-11-13 | Ophthalmologisches gërat mit eye-tracker-einheit |
| US10/535,730 US7533991B2 (en) | 2002-11-21 | 2003-11-13 | Ophthalmological appliance comprising an eye tracker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10254369A DE10254369A1 (de) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10254369A1 true DE10254369A1 (de) | 2004-06-03 |
Family
ID=32240248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10254369A Ceased DE10254369A1 (de) | 2002-11-21 | 2002-11-21 | Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7533991B2 (de) |
| DE (1) | DE10254369A1 (de) |
| WO (1) | WO2004045401A2 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004025999A1 (de) * | 2004-05-27 | 2005-12-15 | Quintis Gmbh | Vorrichtung zur berührungslosen, dreidimensionalen Erfassung der Augenposition insbesondere während einer Laser-basierten Augenoperation |
| US8262223B2 (en) | 2006-03-10 | 2012-09-11 | Carl Zeiss Meditec Ag | Devices and methods for defined orientation of an eye |
| DE102023204251A1 (de) | 2023-05-09 | 2024-11-14 | Carl Zeiss Meditec Ag | Bedienelement für ophthalmologische Geräte, mit gezielter Blockierung und/oder Freigabe einzelner Funktionen |
| DE102024110309A1 (de) * | 2024-04-12 | 2025-10-16 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren und System zur Analyse der Strömung an einem Objekt in einem Windkanal |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4481601B2 (ja) | 2003-08-13 | 2010-06-16 | キヤノン株式会社 | 眼科用撮影装置 |
| US20090096987A1 (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Ming Lai | Eye Measurement Apparatus and a Method of Using Same |
| US20100007507A1 (en) * | 2008-07-14 | 2010-01-14 | Maurice William Thompson | Electronic eye-pointing assisted alternative and augmented communications device |
| US8950863B2 (en) * | 2011-03-10 | 2015-02-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image photographing apparatus and image photographing method |
| WO2016081852A1 (en) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | The Trustees Of The Universtiy Of Pennsylvania | Methods and systems for testing opticokinetic nystagmus |
| KR102345652B1 (ko) * | 2015-06-26 | 2021-12-30 | 삼성전자주식회사 | 뷰 파인더 장치 및 그 동작 방법 |
| EP3241488A1 (de) * | 2016-05-06 | 2017-11-08 | Aura Innovative Robotics, S.L | Vorrichtung zur synchronisierten messung von okularer und kephalischer bewegung |
| ES2781794B2 (es) * | 2019-03-04 | 2021-04-14 | Consejo Superior Investig Cientificas | Aparato y sistema para realizar medidas optometricas y metodo para ajustar la potencia optica de una lente ajustable |
| EP3972481A1 (de) * | 2019-05-23 | 2022-03-30 | Haag-Streit Ag | Ophthalmologische vorrichtung mit bildspeicher |
| US11324400B2 (en) | 2020-07-07 | 2022-05-10 | Scintellite, Llc | Apparatus and method for automated non-contact eye examination |
| CN112022086A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-04 | 万灵帮桥医疗器械(广州)有限责任公司 | 一种裂隙灯显微镜自动对焦方法和裂隙灯显微镜 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999056611A1 (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Franco Battaglia | Slit lamp for the objective ophthalmic examination of the patient |
| US6145990A (en) * | 1998-07-16 | 2000-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic alignment optometric measurement apparatus and method using the same |
| EP1088511A1 (de) * | 1999-09-29 | 2001-04-04 | Nidek Co., Ltd. | Augenuntersuchungsgerät |
| US6220706B1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-04-24 | Carl Zeiss, Inc. | Method and apparatus for determining position of an eye |
| DE10151314A1 (de) * | 2001-10-17 | 2003-04-30 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Ophthalmologisches Untersuchungsgerät |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPP048097A0 (en) * | 1997-11-21 | 1997-12-18 | Xenotech Research Pty Ltd | Eye tracking apparatus |
| DE19812050B4 (de) * | 1998-03-19 | 2012-03-15 | Carl Zeiss Meditec Ag | Anordnung und Verfahren zur Beleuchtung bei einem stereoskopischen Augenmikroskop |
| US6685317B2 (en) * | 2000-06-13 | 2004-02-03 | Massie Research Laboratories, Inc. | Digital eye camera |
| US6631990B2 (en) * | 2001-01-03 | 2003-10-14 | Acmed, Inc. | System for measuring distances in the anterior chamber of the eye |
| JP4387195B2 (ja) | 2002-01-10 | 2009-12-16 | カール ツアイス メディテック アクチエンゲゼルシャフト | 人間の眼の水晶体を照明するための装置および方法 |
-
2002
- 2002-11-21 DE DE10254369A patent/DE10254369A1/de not_active Ceased
-
2003
- 2003-11-13 US US10/535,730 patent/US7533991B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-11-13 WO PCT/EP2003/012673 patent/WO2004045401A2/de not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999056611A1 (en) * | 1998-05-06 | 1999-11-11 | Franco Battaglia | Slit lamp for the objective ophthalmic examination of the patient |
| US6145990A (en) * | 1998-07-16 | 2000-11-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic alignment optometric measurement apparatus and method using the same |
| EP1088511A1 (de) * | 1999-09-29 | 2001-04-04 | Nidek Co., Ltd. | Augenuntersuchungsgerät |
| US6220706B1 (en) * | 2000-02-10 | 2001-04-24 | Carl Zeiss, Inc. | Method and apparatus for determining position of an eye |
| DE10151314A1 (de) * | 2001-10-17 | 2003-04-30 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Ophthalmologisches Untersuchungsgerät |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004025999A1 (de) * | 2004-05-27 | 2005-12-15 | Quintis Gmbh | Vorrichtung zur berührungslosen, dreidimensionalen Erfassung der Augenposition insbesondere während einer Laser-basierten Augenoperation |
| US8262223B2 (en) | 2006-03-10 | 2012-09-11 | Carl Zeiss Meditec Ag | Devices and methods for defined orientation of an eye |
| DE102023204251A1 (de) | 2023-05-09 | 2024-11-14 | Carl Zeiss Meditec Ag | Bedienelement für ophthalmologische Geräte, mit gezielter Blockierung und/oder Freigabe einzelner Funktionen |
| DE102024110309A1 (de) * | 2024-04-12 | 2025-10-16 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Verfahren und System zur Analyse der Strömung an einem Objekt in einem Windkanal |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2004045401A3 (de) | 2004-07-29 |
| WO2004045401A2 (de) | 2004-06-03 |
| US20060152676A1 (en) | 2006-07-13 |
| US7533991B2 (en) | 2009-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69526977T2 (de) | Multikameravorrichtung für untersuchungen der hornhaut | |
| DE60218406T2 (de) | Ophthalmische Vorrichtung | |
| EP0825826B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum parallelen erfassen von sehinformation | |
| EP0941692B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Untersuchung eines Augenabschnittes | |
| EP1731086B1 (de) | Verfahren zum Betrieb eines ophthalmologischen Analysesystems | |
| DE60038008T2 (de) | Vorrichtung zur bilderzeugung von augengewebe | |
| EP2582284B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der augenposition | |
| DE19812050B4 (de) | Anordnung und Verfahren zur Beleuchtung bei einem stereoskopischen Augenmikroskop | |
| WO2004037077A1 (de) | Ophthalmologisches gerät und verfahren zur gerätepositionierung | |
| EP1430829A1 (de) | Opthalmologische Vorrichtung und opthalmologisches Messverfahren | |
| DE10254369A1 (de) | Ophthalmologisches Gerät mit Eye-Tracker-Einheit | |
| DE102010008146A1 (de) | Messsystem und Verfahren zum Ermitteln der Refraktion eines Auges, des Krümmungsradius der Hornhaut oder des Innendrucks eines Auges | |
| DE60106659T2 (de) | Gerät zur Augenchirurgie | |
| DE102005032501A1 (de) | Vorrichtung zur Untersuchung vorderer und hinterer Augenabschnitte | |
| DE102004030904A1 (de) | Vorrichtung zum Erfassen der räumlichen Lage der optischen Achse eines Auges sowie zum Zentrieren eines Bezugssystems relativ zur optischen Achse | |
| EP1993431B1 (de) | Vorrichtungen und verfahren zur definierten ausrichtung eines auges | |
| EP1416843A2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur kontaktlosen gewinnung von bildern der kornea | |
| EP2443991B1 (de) | Operationsmikroskop mit Vorrichtung zur intraoperativen Refraktionsmessung | |
| DD269781A1 (de) | Anordnung zur messung am augenhintergrund | |
| DE10250570A1 (de) | Ophthalmologisches Gerät und Verfahren zur Gerätepositionierung | |
| DE102019219123A1 (de) | Beobachtungseinrichtung | |
| DE102008049846A1 (de) | Anordnung und Verfahren zur schnellen Messung einer Augenbewegung | |
| DE102015011421B4 (de) | Verfahren zur Visualisierung eines Objektfeldes während eines chirurgischen Eingriffs und chirurgisches Mikroskop zur Ausführung des Verfahrens | |
| CH699479B1 (de) | Vorrichtung zur Unterstützung der Positionierung des Auges vor einem ophthalmologischen Gerät. | |
| DE102006053581B4 (de) | Refraktives Behandlungsgerät mit Spaltbeleuchtung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8125 | Change of the main classification |
Ipc: A61B 3/135 AFI20051017BHDE |
|
| R016 | Response to examination communication | ||
| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
| R003 | Refusal decision now final |