DE60000827T2

DE60000827T2 - Einrichtung zur beobachtung eines körpers mit hoher auflösung

Info

Publication number: DE60000827T2
Application number: DE60000827T
Authority: DE
Inventors: Claude Boccara; Arnaud Dubois; Jean-Francois Le Gargasson; Pierre Lena
Original assignee: Universite Paris Diderot Paris 7
Current assignee: Universite Paris Diderot Paris 7
Priority date: 1999-04-01
Filing date: 2000-03-31
Publication date: 2003-10-09
Anticipated expiration: 2020-04-01
Also published as: WO2000059368A1; CA2366763C; ES2184706T3; ATE227955T1; EP1164921B1; PT1164921E; CN1349392A; DE60000827D1; DK1164921T3; JP2002540829A; CN1255076C; HK1045451A1; BR0009455A; FR2791548B1; EP1164921A1; JP4776781B2; AU3664300A; AU766296B2; US6588900B1; FR2791548A1

Description

Die Erfindung betrifft die Vorrichtungen zur Beobachtung eines Körpers, zum Beispiel von lebenden Körpern oder von industriell gefertigten Objekten.
Sie betrifft insbesondere die Vorrichtungen zur Beobachtung des Auges.
Es sind zahlreiche Vorrichtungen zur Beobachtung des Auges bekannt, wie etwa Biomikroskope, Ophthalmoskope oder Funduskameras (Retinograph). Sie dienen für verschiedene Arten der Untersuchung, wie etwa direkte anatomische Beobachtungen, oder Untersuchungen mittels Farbstoffen, wie etwa das Fluoreszein, das Indocyanin-Grün, das Bingal-Rosa oder das Acridin-Orange.
Mit bestimmten neuen experimentellen Apparaten sind auch funktionelle Untersuchungen möglich, wie die Untersuchung der Fixation oder die Projektion von Tests, die zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivitäten der visuellen Bahnen bestimmt sind. In diesem Fall wird mit Hilfe einer Modulation eines Beleuchtungsstrahls ein Bild direkt auf der Retina gebildet.
Die klassischsten Apparate basieren auf der globalen Beleuchtung eines Feldes von 5º bis 60º mit poly- oder monochromatischem Licht.
Diese Apparate erfordern nach der sogenannten Regel von Gullstrand im allgemeinen die Separierung der Beleuchtungspupille und der Beobachtungspupille.
Die Funduskameras verwenden eine lichtempfindliche photographische Oberfläche. Sie benötigen ein viel höheres Beleuchtungsniveau der Retina, als es für die direkte ophthalmoskopische Beobachtung durch die Retina des Beobachters notwendig ist. Ihre Leistungsfähigkeit wird im Wesentlichen durch die optische Auflösung des Systems bestimmt.
Kürzlich sind lichtempfindliche Oberflächen aufgekommen, welche die videoskopische Aufzeichnung unter für das menschliche Auge sichtbaren und nicht sichtbaren Wellenlängen erlauben. Die Auflösung dieser Apparate wird dann, zusätzlich zu den optischen Limitierungen, den Limitierungen der elektrischen Aufnahme unterworfen.
Im Bereich der Untersuchung der Hornhaut und der Linse kennt man Beleuchtungssysteme, deren Beleuchtungsquelle die Form eines Kreises oder eines Spalts variabler Breite besitzt und deren optisches Bild auf der Beobachtungsebene fokussiert ist.
In solchen Vorrichtungen verwendet man ein durch ein monokulares oder binokulares vergrößerndes System gebildetes Beobachtungssystem, das mit der Beleuchtungsvorrichtung verbunden ist. Das Bild des Gewebes kann entweder direkt oder mittels einer zusätzlichen Linse, die nahe dem Auge angeordnet ist, beobachtet werden. Diese Apparate genügen den Bestimmungen einer nach Gullstrand benannten Regel zur Separierung der Pupillen.
Kürzlich wurden Apparate zur Mikroskopie der Hornhaut und/oder der Linse beschrieben. Diese Apparate sind sehr ähnlich denen der konventionellen Mikroskopie. Diese Apparate verwenden den Umstand, daß das Innere des Auges gemäß der sogenannten Technik des Eintauchens (Immersionstechnik) das Arbeiten mit sehr großen Öffnungswinkeln erlauben.
In den letzten Jahren wurde auch eine neue Mikroskopietechnik zur Darstellung der Hornhaut vorgeschlagen, die sogenannte konfokale Mikroskopie. Die konfokale Technik bietet den Vorteil eine optische Schnittebene zu selektieren, die eine bestimmte Dicke in Z aufweist. Apparate, die diese Technik verwenden, haben demnach tomographische Eigenschaften, das heißt sie ermöglichen es, in einer streuenden Umgebung eine Beobachtungsebene zu isolieren. Videoskopische Techniken erlauben die Aufnahme einer großen Serie von optischen Schnitten in aufeinanderfolgenden Ebenen in Echtzeit.
Ebenso wurde im Bereich der Untersuchung der Retina eine Technik vorgeschlagen, die auf Prinzipien beruht, die von den zuvor von Helmholtz in der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts definierten Prinzipien verschieden sind.
Das Patent US 4 213 678 von POMERANTZEFF und WEBB hat auf diese Weise eine Beleuchtung einer kleinen Fläche vorgeschlagen, die das Untersuchungsfeld abtastet. Dieses Patent schlägt die Verwendung einer optomechanischen Abtastung vor, welche die Realisierung einer Ablenkung eines Lichtstrahls in zwei Dimensionen erlaubt, wobei der Durchmesser des Lichtstahls kleiner als der derjenige der Pupille des Auges ist. Der Apparat sammelt bei ganz geöffneter Pupille den von den Augengeweben reflektierten und/oder gestreuten Lichtstrom. Dieser Apparat respektiert die Regel von Gullstrand, was durch die Verwendung einer verringerten Beleuchtungspupille die Auflösung limitiert. Dieses Dokument schlägt die Beseitigung von Reflexen durch die Verwendung von polarisiertem Licht vor.
COHEN, SABBAN, ROUSSEL & SIMON schlagen im Patent EP 145 563 vor, den von den Augengeweben reflektierten und/oder gestreuten Lichtstrom denselben Weg nehmen zu lassen wie der Beleuchtungsstrom. Dieser reflektierte Lichtstrom folgt dem Weg der optischen Ablenkung und wird so unbeweglich. Die Autoren nennen diese Maßnahme die Stabilisierung des Strahls. Diese optische Vorrichtung erlaubt die Filterung des vom Auge ausgehenden Rückstrahls durch die Anordnung von Elementen zur räumlichen Filterung in einer konjugierten Ebene der Quelle und des beobachteten Augengewebes. Diese Beschreibung entspricht der Verwendung einer konfokalen Vorrichtung. Diese optische Vorrichtung erlaubt es, die Reflexe zu beseitigen, ohne die Regel nach Gullstrand zur Separierung der Pupillen anzuwenden.
Durch die Verwendung derselben Pupille für die Beleuchtungs- und Beobachtungswege wird eine höhere Auflösung als diejenige der Vorrichtung des Dokuments US 4 213 678 erreicht. Die Verwendung der konfokalen Filterung erlaubt die Erhöhung des Kontrasts, indem sie den Lichtstrom, der von den zur beobachteten Ebene oberhalb und unterhalb benachbart liegenden Ebenen gestreut wird, eliminiert.
WEBB und HUGUES verwenden 1987 im Patent EP 223 356 wieder das Prinzip der Stabilisierung des Beleuchtungs- und Beobachtungsstrahls, behalten jedoch die Separierung der Pupillen in Bezug auf den stabilisierten Rückstrahl bei. Diese Vorrichtung ist in Bezug auf die Eliminierung des Pupillenreflexes leistungsfähiger als die vorhergehende, sie besitzt jedoch immer noch den Nachteil einer Limitierung des gesammelten Lichtstroms.
Die Verwendung einer Vorrichtung zur räumlichen Filterung auf dem stabilisierten Rückweg erlaubt es Bilder zu erhalten, deren Tiefe des Feldes durch den Durchmesser der Filterungspupille bestimmt wird. Dieser tomographische Aspekt gestattet die Realisierung dreidimensionaler Bilder der untersuchten Gewebe. Die erreichte Auflösung hängt jedoch von den geometrischen Aberrationen und den Fluktuationen der transparenten Bereiche ab. Sie bleibt auf der XY Oberfläche der Retina auf 30 um und für die Gewebetiefe Z der Retina auf 300 um beschränkt.
Im Bereich der Untersuchung der Hornhaut und der Retina wurde von Izaat et al. eine Untersuchung durch Interferometrie mit einer Vorrichtung vom Typ eines Michelson-Interferometers vorgeschlagen.
Letzteres verwendet eine Beleuchtungsquelle mit schwacher räumlichzeitlicher Kohärenz. Die Auflösung in der mit Z bezeichneten Tiefe wird durch die Eigenschaften der Kohärenz der Quelle bestimmt. Die Verwendung einer lichtemittierenden Diode erlaubt eine Auflösung in Z von 15 um im Auge und von 20 um im Bereich der Hornhaut.
Das Bild eines optischen Schnittes in der Tiefe Z der Retina wird durch eine Folge von Interferenzen zwischen dem von den zu untersuchenden Geweben ausgehenden Lichtstrom und einem Referenzstrom erhalten, wobei der Referenzstrom von einem Spiegel kommt, der im sogenannten Referenzzweig angeordnet ist. Jede Position des Referenzspiegels ergibt ein System von Interferenzen, das analysiert wird und die Information eines Pixels in Z liefert.
Die Untersuchung entlang einer Linie wird durch ein opto-mechanisches Abtasten erreicht, welches es erlaubt eine neue Position zu untersuchen, sobald die Untersuchung in Z für eine vorhergehende Position abgeschlossen ist. Die Auflösung XYZ ist unter günstigsten Bedingungen in der Größe von 20 um.
Diese Vorrichtung reagiert empfindlich auf Verschiebungen des Auges, da die Aufnahmezeit relativ lang ist im Verhältnis zur Bandbreite der Augenbewegungen. Korrekturalgorithmen erlauben nur teilweise die Kompensation dieses Nachteils. Diese Vorrichtung gibt ein Bild von verschiedenen relativen Positionen und gestattet es nicht, ein getreues und absolutes topographisches Bild zu erhalten. Die erreichte tatsächliche Auflösung ist in der Größe von 100 um in X und Y und 50 um in Z.
Im Bereich der adaptiven Optik wurde im Patent US 5 777 719 vorgeschlagen, eine Vorrichtung zur Kompensation der Wellenfront, die einen deformierbaren Spiegel verwendet, in ein konventionelles Funduskamera-System einzufügen. Ein Punkt der Oberfläche wird durch eine Super-Radiant-Diode erhellt, die es erlaubt, die Deformationen der Wellenfront zu messen und die Kompensation zu berechnen, die vom deformierbaren Spiegel durchgeführt werden muß. Diese Kompensation wird auf einem vollständigen Bild des Augenhintergrundes durchgeführt und von einer CCD- Kamera aufgenommen. Diese Technik erlaubt eine Auflösung in XY von 2 um, was unzureichend ist.
Darüberhinaus erlaubt es diese Vorrichtung nicht ein brauchbares Signal zu gewinnen, das, unter Vermeidung der Gesamtheit der von den oberhalb und unterhalb benachbarten Ebenen ausgehenden Reflexionen und Rückstreuungen, einer ausgewählten optischen Ebene des untersuchten Gewebes entspricht.
Ein Hauptziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Beobachtung eines Körpers, wie etwa des Körpers eines Lebewesens oder eines industriell gefertigten Objekts, vorzuschlagen, wobei gegenüber der Auflösung existierender Vorrichtungen eine wesentlich verbesserte Bildauflösung erzielt wird.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch eine Beobachtungsvorrichtung zur Beobachtung eines Körpers, insbesondere eines Auges, nach Anspruch 1 erreicht.
Andere Eigenschaften, Ziele und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung deutlich werden, die mit Bezug auf die anhängenden Figuren ausgeführt ist, bei denen:
- Fig. 1 ein Schema in der Form funktionaler Blöcke eines Ophthalmoskops gemäß der Erfindung ist;
- Fig. 2 eine detaillierte funktionale Repräsentation eines mit einer ersten Ausführungsform der Erfindung konformen Ophthalmoskops ist, das zur Gewinnung des vom Auge ausgehenden Signals eine Technik der konfokalen Filterung verwendet;
- Fig. 3 eine detaillierte funktionale Repräsentation eines mit einer zweiten Ausführungsform der Erfindung konformen Ophthalmoskops ist, das zur Gewinnung des vom Auge ausgehenden Signals eine Interferometrie-Technik verwendet.
In der folgenden Beschreibung wird als isoplanatische (isoplanétique) Oberfläche oder Mikrooberfläche eine zu beobachtende Oberfläche bezeichnet, deren Form im wesentlichen eben ist und die die Bedingung erfüllt, daß die von irgendeinem zu ihr gehörigen Punkt ausgehenden Wellenfronten bis auf den Bruchteil einer Wellenlänge identisch sind. Eine solche Oberfläche kann zum Beispiel konkret aus einer Seite eines Körpers oder ebenso aus einer Schnittebene in einer streuenden Umgebung bestehen.
Unter dem Bruchteil einer Wellenlänge wird eine Abweichung von weniger als einer Wellenlänge verstanden.
Im Dokument "Objective measurement of wave aberrations of the human eye with the use of Hartman-Schack wave front sensor", Liang V. et al., Journal of the optical society of America, Band 11, Nr. 7, July 1994, wurde eine Methode zur Messung der Verzerrungen der Wellenfront vorgeschlagen, die im Rahmen der Erfindung genutzt werden kann, um die Deformation der Wellenfront zu bestimmen, und damit die Gleichheit oder Ungleichheit der Form zweier Wellenfrontdeformationen. Diese Meßmethode, die dort im Detail für den Fall eines aus dem menschlichen Auge austretenden Strahls ausgeführt ist, ist auf die Bestimmung der Verzerrung der aus einem beliebigen beobachteten Körper austretenden Wellenfront anwendbar.
Genauer wird für die im folgenden beschriebenen Vorrichtungen das Kriterium des Isoplanatismus einer Mikrooberfläche dadurch definiert, daß die von allen Punkten dieser Oberfläche ausgehenden Wellenfronten bis auf etwa eine viertel Wellenlänge identisch sind.
Die isoplanatischen Oberflächen werden durch eine vorhergehende Untersuchung der Deformationen der Wellenfront auf einer festgelegten Oberfläche bestimmt. Falls die Deformationen der Wellenfront dem Kriterium nicht genügen, ist die untersuchte Oberfläche nicht isoplanatisch. Gemäß der Erfindung wird dann die Oberfläche verkleinert, bis diese es wieder ist.
Dieses iterative Verfahren zur Identifizierung einer isoplanatischen Oberfläche kann in der Definitionsphase der Parameter der Vorrichtung der Erfindung ausgeführt werden, und zwar in der Weise, daß eine mittlere Ausdehnung der isoplanatischen Oberflächen definiert wird, oder es kann durch ein in eine Vorrichtung gemäß der Erfindung integriertes automatisches Modul realisiert werden, dessen Rolle es ist, für jede gewählte Stelle einer Oberfläche die Ausdehnung zu bestimmen, so daß diese isoplanatisch ist.
Die Struktur der Fig. 1 umfaßt vier hauptsächliche Teile, die ein Block mit einer Lichtquelle 10, eine Vorrichtung mit einer gesteuerten Optik 20, eine Vorrichtung zur schrittweisen Abtastung 30 und eine Vorrichtung zur Erfassung und Umsetzung von Bildern 40 sind.
In bevorzugter Weise umfaßt der Quellenblock 10 zwei bestimmte Quellen: eine Quelle 11 ist zur Messung der Deformationen der Wellenfront der isoplanatischen Oberflächen bestimmt, und eine Quelle 12 ist für die Umsetzung eines Bildes einer isoplanatischen Oberfläche bestimmt.
Die Intensität der Quellen 11 und 12 ist in Übereinstimmung mit den Sicherheitsregeln für biologische Gewebe gewählt (AFNOR Norm C 43 801, 1992 und ANSI Z136.1, 1993). Die Quellen können durch eine Steuerelektronik moduliert werden, damit während einer Phase der Wellenfrontmessung nur die Quelle zur Messung der Wellenfront 11 und die Quelle 12 alleine während einer davon verschiedenen Phase der Bildumsetzung benutzt wird.
Die Vorrichtung der gesteuerten Optik 20 ist auf dem Weg des vom Augengewebe 5 rückgestreuten Lichtstroms angeordnet. Es umfaßt eine Vorrichtung zur Messung der Wellenfrontdeformationen 21 und eine Vorrichtung zur Kompensation oder Korrektur der Wellenfront 22.
Die Vorrichtung zur Kompensation 22 ist auf dem Weg des vom Auge (oder eines anderen Körpers, wie etwa eines industriell gefertigten Objekts) ausgehenden Lichtstroms vor der Vorrichtung zur Messung 21 angeordnet. Es bildet mit dieser ein in einem Regelkreis gesteuertes System.
Die Vorrichtung 21 wird zum Beispiel durch ein System zur Messung der Wellenfront vom Typ Hartmann & Shack, das den Strahl in eine große Anzahl von Unterpupillen aufteilt, oder durch eine Vorrichtung zur Analyse der Wellenfrontkrümmung gebildet. Diese Vorrichtung wird vorzugsweise in einer zur Pupille der Person optisch konjugierten Ebene angeordnet, sie kann jedoch auch in jeder anderen als optimal beurteilten Ebene angeordnet sein. Dieses optische System mißt die Aberrationen, insbesondere die geometrischen, der Trennflächen und die zeitlich-räumlichen Fluktuationen der Indizes der transparenten Umgebungen, ebenso wie die Aberrationen, die durch Vorrichtungen erzeugt werden, die optische Systeme mit großen Öffnungswinkeln verwenden.
Die Vorrichtung 22 kann durch einen deformierbaren Spiegel ausgeführt werden, der eine bestimmte Anzahl von Aktuatoren umfaßt, die imstande sind diesen zu deformieren. Er kompensiert die räumlich-zeitlichen Differenzen des optischen Wegs, die die Deformation der Wellenfront bilden. Die Verwendung jeder gleichwertigen Vorrichtung, etwa einer Einheit von unabhängigen Mikrospiegeln oder von Flüssigkristallen, ist auch vorgesehen. Diese Vorrichtung kompensiert so die vom beobachteten Objekt oder vom Beobachtungssystem selbst stammenden optischen Fehler.
Der Spiegel 22, der hier in einer Ausführungsform dargestellt ist, die eine Ablenkung des Lichtstroms um 90º bewirkt, wird vorteilhafterweise in solcher Weise angeordnet, daß der Lichtstrom unter einem Winkel von weniger als 90º relativ zum auf dem Spiegel einfallenden Lichtstrom reflektiert wird.
Unter diesen Bedingungen der Steuerschleife wird die Auflösung sowohl durch die Grenzen der Beugung als auch durch die Qualität dieses adaptiven Steuerungssystems bedingt.
Die Vorrichtung zur schrittweisen Abtastung 30 hat zur Aufgabe die beobachtete Mikrooberfläche zu wechseln. Sie steuert den von der Quelle 12 ausgestrahlten optischen Lichtstrom in der Art, daß nacheinander eine Reihe von Mikrooberflächen untersucht werden. Hierfür umfaßt sie zum Beispiel durch Schrittmotoren gesteuerte opto-mechanische Antriebsvorrichtungen.
Die Schrittweite wird durch die Ausdehnung der zu untersuchenden isoplanatischen Oberflächen bestimmt. Sie kann festgelegt sein oder durch den Benutzer entsprechend der Bildqualität und des zu untersuchenden Bereiches eingestellt werden. Für die Beobachtung großer Bereiche, deren ganze Oberfläche nicht den vorher definierten Bedingungen des Isoplanatismus genügt, wird die Schrittweite so gewählt, daß die nacheinander untersuchten Teilbereiche den Bedingungen des Isoplanatismus genügen.
In einer bevorzugten Ausführungsform nehmen der Beleuchtungsstrom und der von den Geweben rückgestreute Lichtstrom denselben Weg, in der Weise, daß der Rückstrahl durch die Ablenkungsvorrichtung 30 stabilisiert wird.
Ein Tellerspiegel SM1 ist als optische Verbindung zwischen drei Modulen angeordnet, welche der Block der Lichtquelle 10, das gesteuerte optische Modul 20 und das Abtastmodul 30 sind. Die Aufgabe des Tellerspiegels SM1 ist es, den von den Quellen 11 und 12 emittierten Lichtstrom zur Abtastvorrichtung 30 zur übertragen und den vom Abtastmodul 30 kommenden Rückstrom zur Vorrichtung für die gesteuerte Optik 20 zu übertragen. Die Einheit der gesteuerten Optik 20 empfängt damit ein stabilisiertes Signal.
Die Vorrichtung zur Erfassung und Umsetzung von Bildern 40 ist eine Vorrichtung zum optoelektronischen Empfang, die eine, mit einer Taktgebereinheit zur Generierung der Abfolge aller Ereignisse ausgestattete, elektronische und informatische Einheit umfaßt, die alle von den Sensoren und von möglichen Elementen zur Modulation des Beleuchtungsstroms oder von möglichen Steuerelementen zur dynamischen Filterung, die im Folgenden beschrieben werden, ausgehenden Signale verstärkt und verarbeitet. Sie führt unter anderem die Verarbeitung der Informationen zur Visualisierung und zur Speicherung der erhaltenen Bilder aus.
Die im Folgenden beschriebenen Vorrichtungen verwenden wieder die Elemente der Vorrichtung aus Fig. 1, diese gemeinsamen Elemente haben dieselben Bezugszeichen.
Es wird jetzt die Vorrichtung aus Fig. 2 genauer beschrieben.
Die Messung der Wellenfront wird in dieser Vorrichtung durch die Bildung eines Beleuchtungspunktes durchgeführt, der im untersuchten Gewebe so klein wie möglich ist. Hierfür erreicht die Lichtemission einer Super-Radiant-Diode 11 das Auge 5, nachdem sie eine Linse 300 passiert hat, an einem Teilerspiegel SM1 und danach an einem beweglichen Spiegel zur Änderung der Mikrooberfläche 400 reflektiert wurde und ein Paar von Linsen 500 passiert hat, das auch den optischen Eingang der Vorrichtung bildet.
Der Wellenfrontanalysator 21 ist in einer zur Pupille der Person optisch konjugierten Ebene angeordnet. Um zu diesem Analysator 21 zu gelangen, durchquert der rückgestreute Lichtstrom das Linsenpaar 500, wird von dem beweglichen Spiegel 400 reflektiert, passiert den Tellerspiegel SM1 und wird von einem zweiten beweglichen Spiegel 450 reflektiert.
Die Beleuchtungsquelle 12 ist im Sinne des Lichtstroms direkt vor dem Spiegel 450 angeordnet, wobei der von der Quelle 12 emittierte Lichtstrom durch einen unter 45º angeordneten halbdurchlässigen Spiegel auf den beweglichen Spiegel 450 gelenkt wird.
Die optische Einheit ist dafür vorgesehen, daß der von der Diode 12 emittierte Beleuchtungsstrom auf der Retina einen Konzentrationspunkts des Lichts bildet. Wie im Folgenden beschrieben wird, werden nur die von diesem Konzentrationspunkt rückgestreuten Strahlen entnommen. Die Vorrichtung verwendet somit die konfokale Technik mit Abtastung.
Der Spiegel 450 ist daher geeignet, das Innere der Mikrooberfläche, die der für den Spiegel 400 gewählten Position entspricht, abzutasten. Die zu jeder Position des Spiegels 400 gehörenden isoplanatischen Oberflächen werden vom Spiegel 450 vollständig abgetastet.
Die Diode 11 hat zur Aufgabe, einen Punkt der Retina des Auges 5 in der Weise zu beleuchten, daß die Kompensationsvorrichtung 20 durch eine auf den von diesem Punkt rückgestreuten Lichtstrom angewandte Berechnung eine Korrektur der Wellenfront bestimmen kann, die auf alle sie passierenden optischen Signale anzuwenden ist.
Somit wird für jede Korrekturberechnung, d. h. für jeden von der Diode 11 beleuchteten Punkt, eine neue Kompensation auf die Gesamtheit des vom Auge 5 entnommenen Lichtstroms, d. h. auf den von der Diode 12 stammenden Lichstrom, angewendet, wobei dieser einen Licht-Konzentrationspunkt auf dem Auge bildet und von diesem Konzentrationspunkt der Lichtstrahlen ausgehend von den Geweben rückgestreut wird und direkt auf den optischen Eingang 500 des Systems trifft.
Gemäß der Erfindung wird jeder neuen Position des Spiegels 400 eine neue Kompensationsberechnung und eine neue Korrektur durch den Spiegel 22 zugeordnet. Da die Ausdehnung der für eine gegebene Position des Spiegels 400 durch den Spiegel 450 abgetasteten Mikrooberfläche so gewählt ist, das diese Oberfläche isoplanatisch ist, bleibt die vom Modul 20 angewendete Korrektur während der Abtastung dieser Oberfläche konstant. Die Gesamtheit des von dieser Oberfläche entnommenen Lichtstroms wird dieser vorab berechneten Korrektur unterzogen, wobei die Korrektur an diese gewählte Oberfläche angepaßt ist, da diese die Eigenschaft des Isoplanatismus aufweist. Falls die isoplanatische Oberfläche gewechselt wird, d. h. falls der Spiegel 400 auf eine neue Position geht, wird eine neue Kompensationsberechnung auf der Basis der Beleuchtung eines Punktes dieser neuen isoplanatischen Oberfläche durch die Diode 11 ausgeführt.
Die Mittel zur Entnahme des Lichts, d. h. insbesondere die Spiegel 400 und 450 und die Erfassungsvorrichtung 400, und die Mittel zur Entnahme, d. h. insbesondere das Kompensationsmodul 20 und der Spiegel 400, sind demnach in der Weise synchronisiert, daß ein neuer Punkt für die Kompensationsberechnung in optimaler Weise durch die Ablenkungsvorrichtungen 400 und 450 verwendet wird, die diese Korrektur für die ganze Ausdehnung der zu dieser Korrektur passenden Entnahmezone verwenden. Es wird somit ein maximaler Vorteil aus jeder neuen Berechnung gezogen. Um einen auf der Entnahmeoberfläche gelegenen Punkt zur Messung der Wellenfrontdeformation zu beleuchten, wird der von der Diode 11 emittierte Lichtstrom mittels eines halbtransparenten Spiegels SM1 auf den Spiegel 400 gelenkt und zwar parallel zu einer Richtung der Beleuchtungsstrahlen, die einer mittleren Position des Spiegels 450 entspricht.
Der Spiegel 400 wird durch ein Modul 420 gesteuert, das mit einem Sensor 700 durch ein Synchronisationsmodul 720 synchronsiert ist. Der Spiegel 450 wird ebenfalls durch ein Modul 470 gesteuert, das mittels des Moduls 720 mit dem Spiegel 400 und dem Sensor 700 synchronsiert ist.
Gemäß der hier beschriebenen Variante der Erfindung wird die Ausdehnung der isoplanatischen Oberflächen im vorhinein bestimmt. Jedoch wird gemäß der Erfindung die Vorrichtung mit einem Modul ausgestattet, das für jede neue Position des Spiegels 400 die Ausdehnung der dieser Position entsprechenden Entnahmeoberfläche bestimmen kann, so daß diese das Kriterium des Isoplanatismus erfüllt.
Die untersuchte isoplanatische Mikrooberfläche O1 wird Punkt für Punkt durch die auf die untersuchte Gewebeebene fokussierte lichtemittierende Diode 12 beleuchtet. Der Beleuchtungspunkt hat den kleinstmöglichen Durchmesser.
Die zusätzliche Abtastvorrichtung 450 ist in einer zur Pupille der Person optisch konjugierten Ebene angeordnet. Es wird daher eine spezifische Abtastung der eigentlichen Mikrooberfläche durchgeführt.
In dieser bevorzugten Ausführungsform nehmen der Beleuchtungsstrom und der durch die Gewebe rückgestreute Lichtstrom denselben Weg, so daß der Rückstrahl durch die aus den beiden Spiegeln 400 und 450 gebildete Ablenkungsvorrichtung stabilisiert wird. Dieser Rückstrom wird nicht wie im Dokument US 4 213 678 in der Pupillenebene gesammelt.
Der stabilisierte und korrigierte Lichtstrom wird zu einer Vorrichtung zur konfokalen oder räumlichen Filterung übertragen, die in einer zur Retina konjugierten Ebene und vor dem zur Abbildung der Retina bestimmten Detektor angeordnet ist. Diese Einheit zur räumlichen konfokalen Filterung wird durch ein Filterloch vom Durchmesser eines Beugungsflecks gebildet. Es ist mittels einer Linse 600 in einer zur Quelle 12 und zum untersuchten Retinagewebe 5 konjugierten Ebene angeordnet.
Die im Sinne des Lichtstroms nach diesem konfokalen Filter angeordnete Vorrichtung zur Umsetzung der Bilder wird durch einen Detektor 700 vom Typ eines Photomultipliers oder einer Lawinen-Photodiode oder eines CCD gebildet. Sie detektiert somit den von den untersuchten Geweben 5 ausgehenden und über die Elemente 500, 400, SM1, 450, 20 und 600 laufenden, rückgestreuten Lichtstrom. Der vom Sensor 700 detektierte Lichtstrom wird zur Darstellung des Gewebebildes von der elektronischen Einheit 42 verstärkt und anschließend verarbeitet.
Der Sensor 700 ist hier ein einziger, nicht matriziell. Die Vorrichtung umfaßt daher ein elektronisches System zur zeitlich-räumlichen Umwandlung der Information, die es auf der Basis eines einzigen Sensors erlaubt, eine Matrix mit Werten auszufüllen, die den an jedem der Punkte der Mikrooberfläche durchgeführten Messungen entsprechen.
Die zeitliche Information des rückgestreuten Lichtstroms wird durch dieses elektronische System in eine räumliche Information konvertiert, so daß eine Matrix synchron und abbildungsgetreu zu den Bewegungen des Abtastsystems 400 und 450 gefüllt wird.
Die Vorrichtung zur konfokalen Filterung erlaubt es, mit einer breiten oder schmalen spektralen Bandbreite zu arbeiten. Ebenso sind Fluoreszenzbilder möglich.
Mit den oben beschriebenen Bedingungen ist die Auflösung in der Ebene der Retinaoberfläche 2 um und 10 um in der Tiefe Z der Retina. Ein bedeutender Vorteil dieser Vorrichtung ist es Fluoreszenzuntersuchungen zu gestatten. Eine solche Vorrichtung erlaubt die Erfassung von Bildern großer Felder von mehr als 10º.
In einer zweiten Variante der Erfindung werden Interferenzbilder zwischen einem von der Ebene des beobachteten Gewebes rückgestreuten Lichtstrom und einem Lichtstrom in einem Referenzzweig erzeugt, wobei der Lichtstrom im Referenzzweig bis auf eine räumlich-zeitliche Kohärenzwellenlänge denselben optischen Weg wie der rückgestreute Lichtstrom durchläuft.
Die Korrektur der Wellenfrontdeformationen wird auf dem stabilisierten Lichtstrom durchgeführt, bevor die kohärente Überlagerung mit dem Signal des Referenzzweigs ausgeführt wird.
Die Messung der Wellenfront wird hier wiederum mittels der Ausbildung eines Beleuchtungspunktes im untersuchten Gewebe von kleinstmöglichem Durchmesser ausgeführt. Dieser wird durch eine Super-Radiant-Diode 11 und eine zur Erzeugung eines Konzentrationspunktes der Lichtstrahlen im beobachteten Gewebe geeignete optische Vorrichtung erhalten.
Die zur Umsetzung der Bilder verwendete Beleuchtungsquelle 12 ist von schwacher räumlichzeitlicher Kohärenz, damit eine Auflösung in Z von einigen Mikrometern erreicht wird. Es kann sich zum Beispiel um eine lichtemittierende Diode handeln. Die Auflösung in Z hängt von der zeitlichen Kohärenz der Beleuchtungsquelle und auch von der Öffnung des optischen Systems ab.
Der von den Lichtstrahlen im Referenzzweig und im Beobachtungszweig genommene Weg muß daher genau identisch sein.
Zur Umsetzung dieses Ziels wird im Referenzzweig eine opto-mechanische Vorrichtung angeordnet, die so genau wie möglich das optische Verhalten des Auges simulieren kann. Falls die Bedingungen der räumlich-zeitlichen Kohärenz von den beiden Zweigen erfüllt werden, ergibt sich die Bildung von Interferenzen, die es nach einer geeigneten informatischen Behandlung (synchrone Detektion und Berechnungen) erlauben, das Bild der untersuchten Gewebeebene zu erhalten.
Der von der Diode 12 gelieferte Beleuchtungsstrom wird mittels eines beweglichen Spiegels 400 auf die Retina geleitet, wobei der Spiegel dazu geeignet ist, den Lichtstrom auf eine gewählte isoplanatische Mikrooberfläche O1 zu leiten.
Der von der untersuchten Mikrooberfläche O1 rückgestreute Lichtstrom wird auf ein Mischungsplättchen SM1 geleitet.
Um zu diesem Mischungsplättchen SM1 zu gelangen, folgt der rückgestreute Lichtstrom in umgekehrter Richtung einem Teil der Strecke des Beleuchtungsstroms. Er passiert insbesondere einen beweglichen Spiegel zur Änderung der Mikrooberfläche 400, einen deformierbaren Spiegel 22 zur Kompensation der Wellenfront, einen Umkehrspiegel 23, ein mit dem Spiegel 22 gekoppeltes Modul zur Messung der Wellenfrontdeformationen 21 und erreicht danach das Mischungsplättchen SM1.
Der Referenzstrom wird von der Diode 11 emittiert, vom halbtransparenten Teilerspiegel SM1 abgelenkt und durchläuft danach denselben Weg wie der rückgestreute Fluß.
Der gemischte Lichtstrom am Ausgang von SM1 wird auf eine zweite Seite des Spiegels 400 gelenkt, der diesen zu einer ganzen isoplanatischen Oberfläche gehörenden Lichtstrom auf eine Vorrichtung zur Bildumsetzung lenkt.
Der Mischer SM1 sorgt so für die Mischung des vom Referenzzweig kommenden Lichtstroms, wobei der Referenzzweig aus den vorher beschriebenen und mit 11, SM1, SM2, 23, 22 und SM1 referenzierten Elementen besteht, und des rückgestreuten Gewebelichtstroms, der von den vorher beschriebenen und mit 5, 400, 22, 23, SM2, SM1 referenzierten Elementen kommt.
Eine im Sinne des Lichtstroms nach den Dioden 11 und 12 und vor dem Teilerspiegel SM1 liegende optische Vorrichtung erlaubt die Mischung des direkt von den Dioden 11 und 12 stammenden Lichtstroms und ebenso die Regelung der Leistung des von jeder von ihnen emittierten Strahls. Zwei optische Systeme obj2 und obj3 sind für diesen Zweck vor den Dioden angeordnet und erlauben es, die Position der untersuchten Ebene zu wählen.
Die Interferenzbilder werden in einer Sensorebene 710 realisiert und gehören, in jeder Position des Spiegels 400, zur ganzen isoplanatischen Oberfläche, die dargestellt werden soll.
Die zur Bildgebung des Gewebes bestimmte Quelle 12 bildet eine Beleuchtungsoberfläche auf der Retina eines Auges 5, die bis auf die optische Vergrößerung gleich der Gewebeoberfläche ist, die der elementaren untersuchten Mikrooberfläche entspricht.
Die von den zwischen dieser Diode 12 und dem untersuchten Gewebe liegenden optischen Vorrichtungen durchgeführte Vergrößerung wird in der Weise berechnet, daß die ganze untersuchte Mikrooberfläche im selben Moment von der Diode 12 beleuchtet wird.
Die interferometrische Konfiguration ist demnach dazu geeignet, Interferenzen für das gleichzeitig von einem ganzen Teil des Auges (oder eines anderen Objekts oder Körpers) ausgehende Licht zu erzeugen, so daß sie durch die Interferenz der Gesamtheit ein Bild dieses Teils erzeugt, wobei dieser Teil hier eine isoplanatische Oberfläche ist.
Die Vorrichtung zur Bildmessung umfaßt eine Matrix von Empfängern, verstärkt oder abgeschwächt, die es gestatten, ein matrizielles elektronisches Bild des untersuchten Gewebes zu erhalten.
Die durch die Wechselwirkung zwischen dem Referenzzweig und dem Meßzweig gebildeten Interferenzen werden vom Matrixsensor 710 detektiert und dann von einer elektronischen und informatischen Einheit 42 behandelt, um das Signal zu gewinnen und das Gewebebild darzustellen.
Im Rahmen dieser Variante der Erfindung untersucht man die isoplanatischen Mikrooberflächen nacheinander mit Hilfe einer Abtastvorrichtung 400 und ebenso mit Hilfe einer vor dem Matrixsensor angeordneten dynamischen Maske 720.
Die Vorrichtung der dynamischen Maske 720 wird durch eine Blende gebildet, die räumlich die Detektorebene in der Weise abtastet, daß nacheinander deren ganze Oberfläche abgedeckt wird.
In anderen Worten legt die Vorrichtung zur dynamischen Filterung 720 den Bereich des Matrixdetektors 710 frei, der bis auf die Vergrößerung der untersuchten Mikrooberfläche entspricht, und positioniert diesen auf dem Detektor. Die Vorrichtung zur dynamischen Filterung 720 und der Matrixdetektor 710 sind in einer zur untersuchten Gewebeebene optisch konjugierten Ebene angeordnet.
Durch die aufeinanderfolgende Umschaltung der elektro-optischen Filterungselemente in den transparenten Zustand, wird eine bis auf die optische Vergrößerung der analysierten Gewebeoberfläche entsprechende Maske gebildet. Diese bewegliche Maske tastet zur Umsetzung des Bildes der Gesamtheit der Mikrooberflächen Schritt für Schritt die Matrixebene ab. Die Änderungen der Position der Öffnung sind synchron und abbildungsgetreu zu den schrittweisen Verschiebungen der Abtastvorrichtung 400.
Die abbildungsgetreue und synchrone Verschiebung der Position der Mikrooberfläche auf der photoelektrischen Matrix 710 wird durch die zweite Seite des galvanometrischen Spiegels 400 sichergestellt.
Mit einer Quelle von 633 nm ist die von dieser Vorrichtung erreichte Auflösung 2 um in XY und 10 um in Z.
Die Verwendung einer mittleren Wellenlänge in der Größenordnung von 488 nm gestattet es somit, für die Untersuchung der Retina eine Auflösung in der Größenordnung eines Mikrometers in X, Y und von einigen Mikrometern in Z zu erreichen.
Für diese Vorrichtung, wie für den Fall der vorhergehenden Vorrichtung, wenden die Kompensationsmittel eine Korrektur auf die Gesamtheit des von einer Gesamtheit von Punkten auf einer gewählten Oberfläche kommenden Lichtstroms an, wobei dieser Lichtstrom dieselbe Deformation der Wellenfront wie ein Punkt für die Berechnung dieser Korrektur aufweist.
Im vorliegenden Fall werden die von diesen Punkten kommenden Ströme gleichzeitig entnommen, so daß sie einen Lichtstrom der Gesamtheit bilden.
Die Ausdehnung der Entnahmeoberfläche wird so gewählt, daß die am Punkt der Berechnung gemessene Korrektur für die Gesamtheit dieser Oberfläche gültig ist.
Die Entnahme von rückgestreutem Licht wird hier gleichzeitig für die Gesamtheit der isoplanatischen Oberfläche durchgeführt. Es wird daher ein optimaler Vorteil aus jeder neuen Konfiguration des Korrekturspiegels 22 gezogen, indem das Licht von einer ganzen Oberfläche entnommen wird, wobei die Ausdehnung dieser Oberfläche so gewählt ist, daß die Kompensation für die ganze Oberfläche gültig ist. Damit der Punkt zur Berechnung der Kompensation gut auf der isoplanatischen Entnahmeoberfläche positioniert ist, emittiert die Super-Radiant-Diode 11 in einer Phase zur Messung der Wellenfrontdeformation einen Lichtstrom, der einen Teil des Wegs durchläuft, der mit dem Weg des Beleuchtungsstroms und des rückgestreuten Lichtstroms gemeinsam ist.
Im hier beschriebenen Beispiel wird die Ausdehnung der Mikrooberflächen im Voraus durch die relative Anordnung der verschiedenen Elemente der Vorrichtung bestimmt. Es ist dennoch vorgesehen, die Vorrichtung mit einem Modul zur automatischen Bestimmung der Ausdehnung der Oberflächen auszustatten, die geeignet ist, automatisch deren Isoplanatismus zu überprüfen.
In der vorliegenden Ausführungsformen sind die Mittel zur Berechnung der Kompensation (d. h. insbesondere das Berechnungsmodul 21 und der Spiegel 400, der den Punkt der Berechnung bestimmt) und die Mittel zur Bildentnahme (d. h. die Mittel zur Interferometrie 11, SM1 und der Spiegel 400) so synchronisiert, daß für jede neue Entnahmezone eine an diese Zone angepaßte Kompensationsberechnung durchgeführt wird.
Die vorher beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Erfindung gestatten eine Kompensation der Fehlsichtigkeit der Person. Die Kompensation der Fehlsichtigkeit wird entweder für das System der konfokalen Abtastung durch das gemeinsame Verschieben der Vorrichtung der Quelle und der konfokalen Filterung oder für die interferometrische Vorrichtung durch die Verschiebung der Referenzebene erreicht.
Diese verschiedenen Apparate können für die Beobachtung der Hornhaut, der Linse und des Augenhintergrundes in Echtzeit verwendet werden. Die vorher beschriebenen Anordnungen gestatten insbesondere die Realisierung eines dreidimensionalen Biomikroskops oder Ophthalmoskops mit einer Auflösung in der Mikrometer-Größenordnung.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist es, daß die gewählte Vorrichtung ein Arbeiten mit großer Beleuchtungspupille erlaubt, d. h. ohne die Notwendigkeit, die Person in strenge Maxwellsche Sehbedingungen zu bringen.
Die Erfindung verbessert sehr erheblich, etwa um einen Faktor 10, die Auflösung in den drei Richtungen des Raumes und gestattet es gleichzeitig, große Felder zu untersuchen.
Diese Vorrichtungen funktionieren für alle Wellenlängen, für die die Optik des Auges durchsichtig ist.
Jedoch sind die vorher beschriebenen Vorrichtungen, die eine Technik der konfokalen Abtastung oder eine interferometrische Technik verwenden, nicht auf die Beobachtung des Auges oder von lebenden Körpern beschränkt, sie werden vorteilhafterweise auf die Beobachtung von industriell gefertigten Objekten, wie zum Beispiel Halbleiter, angewendet.
Die Erfindung beschränkt sich auch nicht auf die vorher beschriebenen Beispiele für Ausführungsformen.
Es ist insbesondere gemäß der Erfindung vorgesehen, die drei Techniken adaptive Optik, optische Abtastung und Interferometrie zu kombinieren.
Die optische Ausführungsform verwendet nicht notwendigerweise die Regel zur Separierung der Beleuchtungs- und Beobachtungspupillen, die hier übereinander liegen oder ineinander übergehen und den Durchmesser der Pupille der Person haben.
Unter diesen Bedingungen ist der nutzbare optische Öffnungswinkel größer und verkleinert so den Durchmesser des Beugungsflecks. Die Verkleinerung des Beugungsflecks gestattet eine weitere Erhöhung der Auflösung.
Dies gestattet die Verwendung einer optischen Pupille, die größer als diejenige von konventionellen Apparaten ist, und die hier bei einer normalen Person unter Mydriase 7 mm bis 9 mm erreichen kann. Diese Anordnung verbessert noch einmal die sehr gute Bildauflösung.

Claims

1. Vorrichtung zur Beobachtung eines Körpers, insbesondere eines Auges, die folgendes umfaßt:

- Mittel zur Beleuchtung (12) einer Oberfläche des Körpers (5),

- Mittel zum Entnehmen eines von der beleuchteten Oberfläche rückgestreuten Lichtstromes,

- Mittel zum Erstellen eines Bildes ausgehend von dem so entnommenen rückgestreuten Lichtstromes,

- Mittel zum Messen der Deformation der Wellenfront, die im rückgestreuten Lichtstrom angeordnet sind, und

- Mittel zur Kompensation der Wellenfront, die stromauf der Mittel zum Messen der Deformation angeordnet und derart ausgestaltet sind, daß sie am entnommenen Lichtstrom eine Korrektur vornehmen, die ausgehend von Deformationsmessungen berechnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner Abtastmittel zum Ablenken des von den Beleuchtungsmitteln ausgesandten Lichtstromes umfassen, um eine Abfolge von Mikrooberflächen gemäß einem Abtastschritt zu untersuchen, der derart bestimmt ist, daß die von allen Punkten jeder untersuchten Mikrooberfläche ausgehenden Wellenfronten auf einen Bruchteil der Wellenlänge genau identisch sind, und daß die Bilderstellungsmittel derart ausgestaltet sind, daß sie eine Z-Tiefen-Untersuchung jeder Mikrooberfläche liefern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderstellungsmittel Mittel zum konfokalen räumlichen Filtern umfassen, die stromauf der Bilderstellungsmittel angeordnet sind und den korrigierten Lichtstrom empfangen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bilderstellungsmittel Mittel zum Erstellen eines Interferenzbildes zwischen einem von der beleuchteten Oberfläche rückgestreuten Strom und einem Strom in einem Referenzzweig umfaßt, der auf eine räumlich-zeitliche Kohärenzlänge genau die gleiche optische Distanz wie der rückgestreute Strom durchläuft.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungsmittel eine schwache räumlich-zeitliche Kohärenz aufweisen.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel zum Erzeugen in der Entnahmezone eines Konzentrationspunktes der Belichtungs-Lichtstrahlen und Mittel nur zum Entnehmen direkter Lichtstrahlen zwischen dem Konzentrationspunkt und einem optischen Eingang der Entnahmemittel umfaßt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Interferometriemittel (12, SM1, SM3) ein Bild wenigstens eines nicht auf einen Punkt reduzierten Teils des Körpers (5) durch Interferometrie über gleichzeitig des von der Gesamtheit dieses Teils stammenden Lichtes erstellen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensation der Wellenfront am entnommenen Strahl vor Interferenz dieses Strahls mit einem Referenzstrahl vorgenommen wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen Matrixsensor und eine modifizierbare Maske umfaßt, die mit den Entnahmemitteln synchronisiert ist, um zu jedem Zeitpunkt einen Bereich des Matrixsensors freizulegen, der der laufenden Entnahmezone entspricht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die modifizierbare Maske aus einer Gesamtheit von Elementen zusammengesetzt ist, die derart ausgestaltet sind, daß sie in eine durchsichtige Position oder eine undurchsichtige Konfiguration geschaltet werden können.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zum Abtasten des Konzentrationspunktes über der Entnahmezone vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein erstes Ablenkmodul (450) umfaßt, das derart ausgestaltet ist, daß es den Konzentrationspunkt in der Entnahmezone durchfährt, und ein zweites Ablenkmodul (400), das derart ausgestaltet ist, daß es den Ort der Entnahmezone ändert.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen photometrischen Sensor (700) umfaßt, der derart ausgestaltet ist, daß er das entnommene Licht in ein Steuersignal einer Vorrichtung zum Darstellen eines Bildes umwandelt, und daß die Mittel zum Messen der Deformation der Wellenfront (21) und die Mittel zur Korrektur (22) der Wellenfront auf dem Lichtpfad zwischen dem Körper und dem Sensor (700) angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, daß die Mittel zur Korrektur der Deformation der Wellenfront (21) zwischen dem Sensor (700) und den Ablenkmodulen (400, 450) liegen.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum konfokalen räumlichen Filtern ein Filterloch umfassen, das in einer zur Entnahmezone zugeordneten Ebene angeordnet ist, mit einem Durchmesser eines Filterfleckes.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmezone (O1) so gewählt ist, daß sie genügend nah am laufenden Kompensationsberechnungspunkt liegt, damit die von allen Punkten dieser Zone (01) ausgesandten Wellenfronten auf ein Viertel der Wellenlänge genau identisch sind.

16. Verfahren zum Beobachten eines Körpers, insbesondere eines Auges, das folgende Schritte umfaßt:

- eine Beleuchtung der Oberfläche mit einem Lichtstrom,

- eine Entnahme eines von der beleuchteten Oberfläche rückgestreuten Lichtstromes,

- eine Messung der Deformation der Wellenfront, die am rückgestreuten Lichtstrom hervorgerufen wird,

- ein Erstellen eines Bildes ausgehend von dem so entnommenen rückgestreuten Lichtstrom, und

- eine Kompensation der Wellenfront, die ausgehend von Messungen der Deformation der Wellenfront bewirkt wird, bei der am entnommenen Lichtstrom eine Korrektur vorgenommen wird, die ausgehend von Messungen der Deformation berechnet wird,

dadurch gekennzeichnet, daß es ferner ein Abtasten des Lichtstroms umfaßt, um eine Abfolge von Mikrooberflächen gemäß einem Abtastschritt zu untersuchen, der derart bestimmt ist, daß die von allen Punkten jeder untersuchten Mikrooberfläche ausgehenden Wellenfronten auf einen Bruchteil der Wellenlänge genau identisch sind,

und daß die Erstellung eines Bildes vorgesehen ist, um eine Z-Tiefen- Untersuchung jeder untersuchten Mikrooberfläche zu liefern.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstellung eines Bildes ein konfokales räumliches Filtern des korrigierten Lichtstromes umfaßt.

18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstellung eines Bildes eine Erstellung eines Interferenzbildes zwischen einem von der beleuchteten Oberfläche rückgestreuten Stroms und eines Stroms in einem Referenzzweig umfaßt, der auf eine räumlich-zeitliche Kohärenzlänge genau die gleiche optische Distanz wie der rückgestreute Strom durchläuft.

19. Beobachtungsverfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß es ferner eine automatische Bestimmung der Ausdehnung jeder untersuchten Mikrooberfläche umfaßt.