Aparato para inspeccionar el fondo de ojo.

Aparato (1) para inspeccionar el fondo de ojo (1), que comprende:

- unos medios de iluminación (101) configurados para proyectar un haz de luz (141) para iluminar la retina (72) de un ojo (7); y

- unos medios de adquisición (110) configurados para adquirir una o más imágenes de la retina; y

- una trayectoria óptica que comprende una o más lentes (106, 107, 108) configuradas para conjugar ópticamente la retina (72) con una superficie de recepción (110A) de dichos medios de adquisición; y

- unos primeros elementos fotosensibles (123); y

- un dispositivo divisor de haz (11) configurado para desviar hacia dichos primeros elementos fotosensibles una parte (143) de la luz reflejada por la retina y dirigida hacia dichos medios de adquisición; y

- una unidad de control (154) asociada funcionalmente con dichos primeros elementos fotosensibles, dichos medios de adquisición y dichos medios de iluminación;

en el que dichos primeros elementos fotosensibles (123) y primeros dispositivos LED (122) están dispuestos juntos en una única unidad óptica integrada (120) configurada para recibir luz de la retina y para proyectar unos objetivos de luz sobre la retina a través de dicho dispositivo divisor de haz (11),

caracterizado por que dichos primeros dispositivos LED (122) están configurados para proyectar unos objetivos de luz sobre la retina y dicha unidad de control está configurada para desactivar dichos medios de iluminación cuando la energía lumínica (E1) recibida de dichos primeros elementos fotosensibles (123) supera un valor umbral predefinido (ETH).

Aparato para inspeccionar el fondo de ojo.

La presente invención se refiere a un aparato para inspeccionar el fondo de ojo.

Es muy conocida la utilización de aparatos para inspeccionar el fondo de ojo, denominados comúnmente "cámara para fondo".

Estos dispositivos conjugan ópticamente la pupila del ojo del paciente con un dispositivo de iluminación, de modo que la retina se ilumina con un haz de luz que presenta una sección anular al nivel de la pupila.

La luz reflejada por la retina se recopila a través de la parte central de la pupila, mediante unos medios de adquisición apropiados necesarios para permitir la observación de la retina y llevar a cabo la toma de imágenes de la misma.

En los aparatos para inspeccionar el fondo del ojo, generalmente están dispuestos unos medios para ajustar la exposición a la luz de los medios de adquisición para tomar imágenes de la retina.

Estos medios de ajuste controlan el funcionamiento del dispositivo para iluminar la cámara para fondo para ajustar la cantidad de luz recibida por los medios de adquisición y obtener una exposición a la luz homogénea en todas las imágenes tomadas, independientemente de la reflectividad de la retina del paciente examinado.

Las patentes US nº 4.429.970 y US nº 4.600.525 describen algunos tipos conocidos de aparatos para la inspección del fondo.

En tales dispositivos, los medios de ajuste de la exposición a la luz incluyen un dispositivo divisor de haz, es decir un dispositivo óptico que puede separar un haz de luz recibido en la entrada y desviar una parte del mismo hacia una dirección deseada.

El dispositivo divisor de haz se coloca a lo largo de la trayectoria óptica entre la retina y los medios de adquisición y desvía una parte de la luz procedente de la retina a un sensor de luz.

Las señales de detección generadas por el sensor de luz se utilizan para regular el funcionamiento del dispositivo de iluminación de cámara para fondo para mantener un valor óptimo para la cantidad de luz recibida por los medios de adquisición.

Las soluciones tradicionales descritas en las patentes anteriores presentan algunos inconvenientes.

En tales aparatos, de hecho, es bastante difícil utilizar sensores de luz de bajo coste.

La cantidad de luz reflejada por la retina es muy baja y la sensibilidad del sensor de luz debe ser necesariamente muy alta, puesto que el sensor de luz sólo recibe una pequeña parte de la luz reflejada por la retina.

En los sensores de luz de bajo coste disponibles actualmente (fotodiodos y fototransistores) , la sensibilidad depende en gran medida de la temperatura, para bajos niveles de potencia lumínica en la entrada.

Si se desprecian las variaciones de temperatura durante el proceso de medición, como ocurre en los aparatos descritos en las patentes anteriores, pueden producirse errores de medición inaceptables.

Evidentemente, la necesidad de utilizar sensores de luz de alto rendimiento da como resultado un aumento de los costes globales del aparato de inspección.

A menudo, en el aparato para inspeccionar el fondo de ojo hay dispuestos medios para proyectar objetivos de luz sobre la retina del paciente. El paciente mira fijamente a tales objetivos de luz para mantener el ojo estable en una posición predeterminada durante el examen de la retina.

En aparatos de inspección tradicionales, para proyectar dichos objetivos de luz sobre la retina, es necesario utilizar dispositivos divisores de haz adicionales para insertar haces de luz en la trayectoria óptica entre la retina y los medios de adquisición o en la trayectoria óptica entre el dispositivo de iluminación y la retina.

La presencia de dispositivos divisores de haz adicionales es desventajosa porque aumenta el coste global de la cámara para fondo e interfiere ópticamente con los haces de luz recibidos por los medios de adquisición, reduciendo el contraste y la calidad de las imágenes de la retina.

Este último problema podría superarse introduciendo elementos ópticos retirables durante la toma de imágenes de la

retina. Sin embargo, esta solución hace que la estructura de la cámara para fondo sea incluso más compleja y, consecuentemente, más difícil de manejar y costosa de producir industrialmente.

La solicitud de patente europea EP 1 452 127 A1 da a conocer un ejemplo conocido de aparato para inspeccionar el fondo de un ojo.

El objetivo principal de la presente invención es proporcionar un aparato para la inspección del fondo de ojo que supere las desventajas de la técnica anterior, mostradas anteriormente.

Dentro del alcance de tal objetivo, un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato de inspección que permita regular de manera efectiva la exposición a la luz de los medios de adquisición previstos para tomar imágenes de la retina y, al mismo tiempo, permita proyectar objetivos de luz sobre la retina sin interferir innecesariamente con la trayectoria óptica de luz hacia dichos medios de adquisición.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un aparato de inspección que presente una gran compactibilidad, un diseño sencillo y pequeñas dimensiones globales.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un aparato de inspección que pueda fabricarse fácilmente a escala industrial con costes competitivos.

Por tanto, la presente invención proporciona un aparato para la inspección del fondo de ojo, según la reivindicación 1, facilitada a continuación.

En una definición general de la misma, el aparato para la inspección del fondo de ojo incluye medios de iluminación, configurados para proyectar un haz de luz para iluminar la retina del paciente, y medios de adquisición, configurados para recibir la luz reflejada por la retina, en una superficie de recepción, y adquirir una o más imágenes de la retina.

En el aparato, según la invención, se proporciona una trayectoria óptica, que comprende una o más lentes configuradas para conjugar ópticamente la retina con dicha superficie de recepción.

El aparato según la invención comprende un dispositivo divisor de haz adecuado para desviar una parte de la luz, que se refleja mediante la retina y dirigida hacia los medios de adquisición, hacia primeros elementos fotosensibles.

El aparato, según la invención, incluye una unidad de control asociada de manera funcional con los primeros elementos fotosensibles, medios de adquisición y medios de iluminación. En funcionamiento, dicha unidad de control desactiva dichos medios de iluminación cuando la energía lumínica recibida de dichos primeros elementos fotosensibles supera un valor umbral predefinido.

El aparato según la invención comprende también primeros dispositivos LED configurados para proyectar objetivos de luz sobre la retina, a los que el paciente debe mirar fijamente para mantener el ojo quieto durante el examen.

Según la invención, dichos primeros elementos fotosensibles y primeros dispositivos LED están dispuestos juntos en una única unidad óptica integrada configurada para recibir luz procedente de la retina y para proyectar luz sobre la retina a través de dicho dispositivo divisor de haz.

Dicha unidad óptica integrada, asociada de manera operativa con la trayectoria óptica entre la retina y los medios de adquisición por medio de un único dispositivo divisor de haz, puede ventajosamente realizar simultáneamente las funciones de medir la cantidad de luz reflejada por la retina y proyectar objetivos de ajuste de luz sobre la retina.

Tal solución permite minimizar la interferencia con el haz de luz que crea la imagen de la retina en los medios de adquisición, mejorando considerablemente la calidad y contraste de las imágenes tomadas por los medios de adquisición.

La integración del primer elemento fotosensible y los primeros dispositivos LED en un único componente estructural permite limitar el peso y las dimensiones globales del aparato de inspección.

Según una forma de realización preferida de la presente invención, la unidad óptica integrada está provista de una unidad de calibración térmica que incluye por lo menos un segundo dispositivo LED y por lo menos un segundo elemento fotosensible.

Tal unidad de calibración térmica permite a la unidad de control compensar de manera efectiva los efectos de cualquier cambio en la temperatura de funcionamiento de los primeros elementos fotosensibles en las operaciones de ajuste de la exposición a la luz.

Los aspectos adicionales de la presente invención se refieren a algunos procedimientos de calibración que pueden ejecutarse automáticamente... [Seguir leyendo]

1. Aparato (1) para inspeccionar el fondo de ojo (1) , que comprende:

- unos medios de iluminación (101) configurados para proyectar un haz de luz (141) para iluminar la retina (72) de un ojo (7) ; y - unos medios de adquisición (110) configurados para adquirir una o más imágenes de la retina; y -una trayectoria óptica que comprende una o más lentes (106, 107, 108) configuradas para conjugar ópticamente la retina (72) con una superficie de recepción (110A) de dichos medios de adquisición; y - unos primeros elementos fotosensibles (123) ; y -un dispositivo divisor de haz (11) configurado para desviar hacia dichos primeros elementos fotosensibles una parte (143) de la luz reflejada por la retina y dirigida hacia dichos medios de adquisición; y -una unidad de control (154) asociada funcionalmente con dichos primeros elementos fotosensibles, dichos medios de adquisición y dichos medios de iluminación;

en el que dichos primeros elementos fotosensibles (123) y primeros dispositivos LED (122) están dispuestos juntos en una única unidad óptica integrada (120) configurada para recibir luz de la retina y para proyectar unos objetivos de luz sobre la retina a través de dicho dispositivo divisor de haz (11) , caracterizado por que dichos primeros dispositivos LED (122) están configurados para proyectar unos objetivos de luz sobre la retina y dicha unidad de control está configurada para desactivar dichos medios de iluminación cuando la energía lumínica (E1) recibida de dichos primeros elementos fotosensibles (123) supera un valor umbral predefinido (ETH) .

2. Aparato para inspeccionar el fondo de ojo, según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha unidad óptica integrada (120) incluye:

- un elemento de soporte (121) provisto de una superficie de montaje (121A) sobre la que están dispuestos dichos primeros elementos fotosensibles (123) y dichos primeros dispositivos LED (122) ; y 35

- una primera máscara (124) superpuesta sobre dicha superficie de montaje, incluyendo dicha primera máscara unas primeras y segundas aberturas pasantes (134A, 134B) , estando dispuestas dichas primeras aberturas pasantes para permitir que dichos primeros elementos fotosensibles (123) reciban luz procedente de dicho dispositivo divisor de haz y para proteger ópticamente dichos primeros elementos fotosensibles de otras fuentes de luz, estando dispuestos dichos segundos orificios pasantes (134B) para permitir que dichos primeros dispositivos LED (122) emitan luz hacia dicho dispositivo divisor de haz y para proteger ópticamente dichos primeros dispositivos LED unos con respecto a otros y con respecto a dichos primeros elementos fotosensibles; y 45 -una segunda máscara (125) superpuesta sobre dicha primera máscara y situada en un plano conjugado ópticamente de manera sustancial con la retina, incluyendo dicha segunda máscara unas terceras y cuartas aberturas pasantes, estando dispuestas estas terceras aberturas pasantes (131) en dichos primeros elementos fotosensibles (123) para permitir que dichos primeros elementos fotosensibles reciban luz procedente de dicho dispositivo divisor de haz, estando dispuestos dichos cuartos orificios pasantes (132) en dichos primeros dispositivos LED (122) para permitir que dichos primeros dispositivos LED emitan luz hacia dicho dispositivo divisor de haz.

3. Aparato, según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha unidad de control (154) está configurada para realizar un proceso de calibración inicial que incluye las etapas siguientes: 55

i) activar dichos medios de iluminación (101) con una potencia lumínica predefinida y durante un primer tiempo de activación (1) ; y ii) almacenar el valor (E1) de energía lumínica recibida de dichos primeros elementos fotosensibles; y iii) almacenar la imagen adquirida por dichos medios de adquisición (110) ; y iv) calcular el valor de luminosidad medio (LA) de la imagen adquirida por dichos medios de adquisición; y 65 v) comprobar si el valor de luminosidad medio (LA) está comprendido dentro de un intervalo de valores predefinido (L1-L2) ; y 12

vi) si el valor de luminosidad medio (LA) no está comprendido en ese intervalo de valores predefinido (L1-L2) , repetir las etapas anteriores cambiando el primer tiempo de activación (1) ; o vii) almacenar el valor de energía lumínica (E1) recibido de dichos primeros elementos fotosensibles como el valor umbral predefinido (ETH) para decidir la desactivación de dichos medios de iluminación, si el valor de luminosidad medio (LA) está comprendido dentro de ese intervalo de valores predefinido (L1-L2) .

4. Aparato, según una o más de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicha unidad óptica integrada (120) comprende una unidad de calibración térmica (160) que comprende por lo menos un segundo dispositivo LED

(161) que puede emitir luz hacia por lo menos un segundo elemento fotosensible (162) .

5. Aparato, según las reivindicaciones 2 y 4, caracterizado por que dicha primera máscara (124) incluye una quinta abertura pasante (137) para proteger dicho segundo elemento fotosensible (162) de otras fuentes de luz. 15

6. Aparato, según las reivindicaciones 2 y 4, caracterizado por que dicha segunda máscara (125) incluye una sexta abertura pasante (138) para permitir que dicho segundo dispositivo LED (161) emita luz hacia dicho dispositivo divisor de haz.

7. Aparato, según una o más de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que dicha unidad de control (154) está configurada para realizar un proceso de calibración térmica que incluye las etapas siguientes:

I) alimentar dicho segundo dispositivo LED (161) con una corriente de alimentación predefinida (I0) y durante un tiempo de alimentación predefinido (T0) ; y 25 II) calcular un nuevo valor umbral (ENEW) para decidir la desactivación de dichos medios de iluminación (101) , basándose en el valor de energía lumínica (E2) recibido desde dicho segundo elemento fotosensible (162) ; y III) almacenar dicho nuevo valor umbral (ENEW) como el valor umbral predefinido (ETH) para decidir la desactivación de dichos medios de iluminación.

8. Aparato, según la reivindicación 7, caracterizado por que dicha unidad de control (154) está configurada para realizar dicho proceso de calibración térmica automáticamente, de manera periódica, en los intervalos de tiempo entre dos exámenes sucesivos de la retina.

9. Aparato, según una o más de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado por que dicha unidad de control (154) está configurada para realizar un segundo proceso de calibración que incluye las etapas siguientes:

a) activar dichos medios de iluminación (101) con una potencia lumínica predefinida y durante un segundo tiempo de activación (2) ; y b) almacenar el valor (E1) de energía lumínica recibida desde dichos primeros elementos fotosensibles; y c) almacenar la imagen adquirida por dichos medios de adquisición (110) ; y 45 d) calcular el valor de luminosidad medio (LA) de la imagen adquirida por dichos medios de adquisición; y e) comprobar si dicho valor de luminosidad medio (LA) está comprendido dentro de un intervalo de valores predefinidos (L1-L2) ; y f) si el valor de luminosidad medio (LA) calculado no está comprendido dentro de ese intervalo de valores predefinido (L1-L2) , repetir las etapas anteriores variando dicho segundo tiempo de activación (2) ; o g) almacenar el valor (E1) de energía lumínica recibida de los primeros elementos fotosensibles como el valor 55 umbral predefinido (ETH) para decidir la desactivación de dichos medios de iluminación (101) , si el valor de luminosidad medio calculado está comprendido dentro de ese intervalo de valores predefinido; y h) alimentar dicho segundo dispositivo LED (161) con una corriente de prueba (ITEST) y durante un tiempo de prueba (TTEST) ; y i) calcular un valor umbral (EX) para decidir la desactivación de dichos medios de iluminación (101) , basándose en el valor de energía lumínica (E2) recibido de dicho segundo elemento fotosensible (162) ; y j) calcular el valor absoluto (E) de la diferencia entre el valor umbral (EX) calculado en la etapa anterior y el 65 valor umbral predefinido (ETH) para decidir la desactivación de dichos medios de iluminación; y 13

k) repetir las etapas anteriores h) , i) y j) , variando la corriente (ITEST) o el tiempo de prueba (TTEST) utilizados para alimentar dicho segundo dispositivo LED (161) , si dicho valor absoluto supera un valor preestablecido (MAX) ; o l) almacenar el valor de la corriente de prueba (ITEST) y el tiempo de prueba (TTEST) como valores predefinidos (I0, T0) para su utilización en un proceso de calibración térmica, si dicho valor absoluto es inferior a dicho valor predefinido (MAX) .