Dispositivo de iluminación para cámaras de fondo de ojo.

Dispositivo de iluminación (1) para una cámara (100) de fondo de ojo,

que comprende una fuente (90) de luz provista de una pluralidad de dispositivos de LED (93A, 93B), que comprende además un dispositivo concentrador de luz (2), que está funcionalmente asociado con dicha fuente (90) de luz, comprendiendo dicho dispositivo concentrador de luz (2) un cuerpo transparente sólido con:

- una primera superficie (51), en la que una sección de entrada de luz (5) de dicho cuerpo está definida para recibir la radiación luminosa emitida por dicha fuente (90) de luz; y

- una segunda superficie (61), en la que una sección de salida de luz (6) de dicho cuerpo está definida para transmitir un haz de luz que presenta una forma anular; y

- una pluralidad de salientes (7) que sobresalen de dicha primera superficie (51), en dicha sección de entrada de luz, actuando dichos salientes como lentes de colimación de la radiación luminosa procedente de dicha fuente (90) de luz; y

- una pluralidad de superficies de reflexión (8, 9) de la radiación luminosa recibida desde dicha sección de entrada de luz (5), estando dichos salientes (7) y dichas superficies de reflexión (8, 9) mutuamente colocados para transportar la radiación luminosa procedente de dicha fuente (90) de luz a lo largo de una trayectoria predefinida, que se extiende en el interior de dicho cuerpo transparente, entre dicha sección de entrada de luz (5) y dicha sección de salida de luz (6).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/064610.

Solicitante: CenterVue S.p.A.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: Via San Marco, 9H 35129 Padova ITALIA.

Inventor/es: PLAIAN,ANDREI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B3/00 SECCION A — NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › Aparatos para el examen óptico o clínico de los ojos; Instrumentos para examinar los ojos (examen ocular utilizando ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/10).
  • A61B3/12 A61B […] › A61B 3/00 Aparatos para el examen óptico o clínico de los ojos; Instrumentos para examinar los ojos (examen ocular utilizando ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/10). › para examinar el fondo de ojo, p. ej. oftalmoscopios (A61B 3/13 tiene prioridad).
  • G02B6/00 SECCION G — FISICA.G02 OPTICA.G02B ELEMENTOS, SISTEMAS O APARATOS OPTICOS (G02F tiene prioridad; elementos ópticos especialmente adaptados para ser utilizados en los dispositivos o sistemas de iluminación F21V 1/00 - F21V 13/00; instrumentos de medida, ver la subclase correspondiente de G01, p. ej. telémetros ópticos G01C; ensayos de los elementos, sistemas o aparatos ópticos G01M 11/00; gafas G02C; aparatos o disposiciones para tomar fotografías, para proyectarlas o para verlas G03B; lentes acústicas G10K 11/30; "óptica" electrónica e iónica H01J; "óptica" de rayos X H01J, H05G 1/00; elementos ópticos combinados estructuralmente con tubos de descarga eléctrica H01J 5/16, H01J 29/89, H01J 37/22; "óptica" de microondas H01Q; combinación de elementos ópticos con receptores de televisión H04N 5/72; sistemas o disposiciones ópticas en los sistemas de televisión en colores H04N 9/00; disposiciones para la calefacción especialmente adaptadas a superficies transparentes o reflectoras H05B 3/84). › Guías de luz; Detalles de estructura de las disposiciones que comprenden guías de luz y otros elementos ópticos, p. ej. medios de acoplamiento.

PDF original: ES-2536843_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Dispositivo de iluminación para cámaras de fondo de ojo La presente invención se refiere al campo de las cámaras de fondo de ojo. En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo de iluminación para cámaras de fondo de ojo.

La utilización de aparatos para el examen del fondo ocular, comúnmente definidos con el término cámaras de fondo de ojo, se conoce ampliamente.

Estos aparatos conjugan de manera óptica la pupila del ojo con una fuente de luz anular: el ojo se ilumina mediante un haz de luz que presenta una sección anular a nivel de la pupila y la luz reflejada desde la retina se recoge a través de la parte central de la pupila para observar o fotografiar la retina.

Sin embargo, existe una separación espacial entre el haz de luz y el haz reflejado desde el fondo ocular, que es necesaria para eliminar o reducir cualquier alteración que se derive de fenómenos de reflexión o dispersión de la luz en las capas posteriores del ojo que atraviesa.

De hecho, estas alteraciones podrían comprometer en gran medida la calidad de la observación y de las imágenes obtenidas.

La figura 1 representa esquemáticamente una cámara 100 de fondo de ojo de tipo conocido.

Se emite un haz de luz 200, de forma anular, mediante un iluminador 1010 y se colima con un sistema de lentes 103-104 hacia una región que comprende el centro de un espejo 105 perforado. El haz de luz 200 se refleja por el espejo 105 y se dirige, a través de la lente 106, hacia la pupila 108 del ojo 107 del paciente.

Por tanto, el haz de luz 200 puede penetrar a través de una sección anular de la pupila 108 e iluminar el fondo ocular.

El haz de luz 201, reflejado desde el fondo ocular, atraviesa la zona central de la pupila y se dirige, a través de la lente 106, hacia el espejo 105 perforado, atravesando el orificio del mismo.

Entonces se colima el haz de luz 201, a través de un sistema de lentes 109, hacia un sensor 110, lo que permite obtener una imagen de la retina.

De manera convencional, el iluminador 101 puede producir el haz de luz 200, enmascarando la radiación luminosa procedente de una fuente de luz con un diafragma anular.

Generalmente, en una etapa preliminar del procedimiento de examen ocular, el iluminador 101 ilumina la retina con luz infrarroja, dado que es una práctica común observar en primer lugar el fondo ocular, iluminándolo por medio de luz no visible con el fin de evitar la contracción de la pupila, para obtener una correcta alineación de toda la cámara de fondo de ojo con el ojo del paciente. La iluminación con luz infrarroja va seguida por iluminación por destellos con luz blanca, de alta intensidad y duración muy corta, lo que permite obtener una imagen en color de la retina. El iluminador 101 comprende generalmente una lámpara incandescente, funcionalmente asociada con lentes y filtros apropiados para generar la luz infrarroja y un tubo de xenón, para generar el destello de luz blanca.

Los dispositivos de iluminación convencionales presentan generalmente una estructura relativamente voluminosa que provoca un aumento del volumen total ocupado por la cámara de fondo de ojo, haciendo a veces que su instalación sea problemática.

Para garantizar que la luz infrarroja y la luz de la lámpara de xenón siguen la misma trayectoria de iluminación óptica, se utilizan dispositivos divisores de haz, mecanismos o espejos dicroicos, que complican adicionalmente el ensamblaje del iluminador y aumentan su coste.

La utilización de lámparas de xenón para generar el destello de luz blanca implica la necesidad de proporcionar circuitos de control electrónicos de alta tensión y, por consiguiente, la necesidad de proporcionar un aislamiento eléctrico adecuado, para evitar riesgos para el usuario.

Recientemente, se han propuesto algunas soluciones técnicas que utilizan fuentes de luz que comprenden dispositivos de LED (diodo emisor de luz) para suministrar la radiación luminosa que va a proyectarse al interior del ojo del paciente.

En la patente US6142629, la luz procedente de una matriz rectangular de dispositivos de LED se colima, a través de un espejo cilíndrico, hacia una sección de acoplamiento lineal, desde la que se transporta adicionalmente, a través de fibras ópticas, hacia una sección anular de salida.

Los dispositivos de LED que forman la matriz rectangular pueden emitir luz con diversas longitudes de onda.

Un inconveniente de esta solución técnica consiste en el hecho de que es necesario proporcionar una superficie de 5 emisión de luz extensa sobre la que disponer en grupos todos los dispositivos de LED requeridos para emitir luz con diversas longitudes de onda, para proporcionar suficiente potencia luminosa.

Esta gran superficie de emisión de luz debe estar ópticamente conjugada con la pequeña área útil para la entrada de radiación luminosa al interior de las fibras ópticas.

Por tanto, es necesario utilizar sistemas ópticos con alta reducción de aumentos, provocando así un aumento considerable del ángulo sólido con el que se introduce la luz al interior de las fibras ópticas.

Un ángulo sólido que es demasiado grande impide una reflexión total de radiación luminosa en las fibras ópticas, ya 15 que se supera el ángulo útil para la entrada de luz. Esto puede provocar una pérdida considerable de eficacia del iluminador, en cuanto a la potencia luminosa transmitida.

La solicitud de patente US2008/0212027 describe un dispositivo de iluminación en el que se obtiene una fuente de luz anular proporcionando una pluralidad de dispositivos de LED, próximos entre sí, en forma de un anillo circular. 20 Los dispositivos de LED se dividen en grupos para emitir luz de diversas longitudes de onda.

También en este caso, para conjugar la gran superficie de emisión de luz de los dispositivos de LED con la pequeña área útil para la entrada de radiación luminosa al interior de la pupila, deben utilizarse sistemas ópticos con alta 25 reducción de aumentos.

De la misma manera descrita anteriormente, esto provoca un aumento del ángulo sólido con el que la luz alcanza la pupila.

Teniendo en cuenta el hecho de que una cámara de fondo de ojo se diseña normalmente para fotografiar una zona de la retina correspondiente a un ángulo sólido dado de la luz incidente (normalmente de 30º-60º) , un aumento del ángulo sólido hasta ser mayor que los valores mencionados anteriormente tiene el efecto de iluminar zonas periféricas de la retina no observadas generalmente, pero no el de aumentar la densidad de potencia luminosa transmitida a las zonas de la retina de interés.

La densidad de potencia del haz de luz generado encuentra por tanto un límite superior en las dimensiones máximas disponibles para la superficie de emisión de luz.

Para aumentar la densidad de potencia luminosa sobre la retina, es por tanto necesario aumentar la densidad de 40 potencia de cada dispositivo de LED, utilizando, por ejemplo, dispositivos de LED de tipo no comercial, producidos específicamente para este fin.

Evidentemente, esto provoca un aumento de los costes totales del dispositivo iluminador.

La solicitud de patente WO2006/016366 utiliza un grupo de dispositivos de LED, cada uno de los cuales está acoplado a una fibra óptica a través de una lente.

Entonces se agrupan los extremos de salida de las fibras ópticas en un elemento de tipo anillo para obtener una sección de salida de luz de forma anular.

Esta solución permite alcanzar mayores valores de densidad de potencia, incluso utilizando dispositivos de LED de tipo comercial; sin embargo, resulta relativamente complejo y costoso de producir a nivel industrial, dado el gran número de componentes que deben ensamblarse.

La misma solicitud de patente también describe la utilización de fuentes de luz individuales o fuentes de luz concentradas en pequeñas superficies, funcionalmente asociadas con dispositivos para expandir la luz así generada, para obtener un haz de salida de luz de forma anular.

Estos dispositivos de expansión de luz comprenden, por ejemplo, superficies reflectantes cónicas o parabólicas y/o 60 lentes y/o dispositivos de guía de luz, dispuestos apropiadamente.

Los dispositivos de iluminación de este tipo presentan la desventaja de utilizar fuentes de luz de pequeñas dimensiones, que es poco probable que puedan ofrecer la potencia requerida para la iluminación por destellos del fondo ocular.

Una desventaja adicional consiste en el hecho de que, para obtener un haz de luz con longitud de onda seleccionable (es decir, infrarroja y visible) , es necesario utilizar varios emisores acoplados por medio de mecanismos... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Dispositivo de iluminación (1) para una cámara (100) de fondo de ojo, que comprende una fuente (90) de luz provista de una pluralidad de dispositivos de LED (93A, 93B) , que comprende además un dispositivo concentrador de luz (2) , que está funcionalmente asociado con dicha fuente (90) de luz, comprendiendo dicho dispositivo concentrador de luz (2) un cuerpo transparente sólido con:

- una primera superficie (51) , en la que una sección de entrada de luz (5) de dicho cuerpo está definida para recibir la radiación luminosa emitida por dicha fuente (90) de luz; .

10. una segunda superficie (61) , en la que una sección de salida de luz (6) de dicho cuerpo está definida para transmitir un haz de luz que presenta una forma anular; y -una pluralidad de salientes (7) que sobresalen de dicha primera superficie (51) , en dicha sección de entrada de 15 luz, actuando dichos salientes como lentes de colimación de la radiación luminosa procedente de dicha fuente (90) de luz; y -una pluralidad de superficies de reflexión (8, 9) de la radiación luminosa recibida desde dicha sección de entrada de luz (5) , estando dichos salientes (7) y dichas superficies de reflexión (8, 9) mutuamente colocados para transportar la radiación luminosa procedente de dicha fuente (90) de luz a lo largo de una trayectoria predefinida, que se extiende en el interior de dicho cuerpo transparente, entre dicha sección de entrada de luz (5) y dicha sección de salida de luz (6) .

2. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 1, en el que dicha fuente (90) de luz y dicho cuerpo transparente están mutuamente asociados de modo que cada uno de dichos salientes (7) esté enfrentado a un LED (93A, 93B) de dicha fuente (90) de luz.

3. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dichos salientes (7)

presentan un perfil convexo esférico o un perfil convexo asférico o un perfil que comprende una serie de secciones 30 anulares que forman una lente de Fresnel.

4. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho cuerpo transparente comprende una primera superficie de reflexión (8) de la radiación luminosa procedente de dicha sección de entrada de luz (5) , y una segunda superficie de reflexión (9) de la radiación luminosa desviada por dicha primera superficie de reflexión (8) .

5. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 4, en el que dicha primera superficie de reflexión (8) presenta un perfil sustancialmente cónico.

6. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones 4 a 5, en el que dicha segunda superficie de reflexión (9) presenta un perfil sustancialmente cónico.

7. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 6, en el que dicha segunda superficie de reflexión (9) presenta un perfil sustancialmente cónico que comprende una pluralidad de caras (9A) . 45

8. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho cuerpo transparente comprende una superficie externa conformada (80) , que se extiende entre dicha primera superficie (51) y dicha segunda superficie (61) , comprendiendo dicha superficie externa (80) una primera parte (81) , que está cerca de dicha primera superficie (51) , y una segunda parte (82) , que se extiende entre dicha primera parte (81) y dicha 50 segunda superficie (61) , estando dicha primera superficie de reflexión (8) comprendida en la primera parte (81) de dicha superficie externa (80) .

9. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 8, en el que la segunda parte (82) de dicha superficie externa (80) presenta una forma sustancialmente plana, por lo menos parcialmente. 55

10. Dispositivo de iluminación según las reivindicaciones 4 y 9, en el que dicha primera superficie de reflexión (8) y dicha segunda superficie de reflexión (9) están recubiertas por al menos una capa de material metálico reflectante.

11. Dispositivo de iluminación según la reivindicación 8, en el que la segunda parte (82) de dicha superficie externa 60 (80) presenta una forma sustancialmente cónica, por lo menos parcialmente.

12. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho cuerpo transparente comprende una cavidad (3) , que está colocada por lo menos cerca de dicha segunda superficie (61) .

13. Dispositivo de iluminación según las reivindicaciones 4 y 12, en el que dicha segunda superficie de reflexión (9) está comprendida por lo menos en una parte (31) de una superficie interna de dicha cavidad (3) , que está colocada por lo menos cerca de dicha sección de salida de luz (6) .

14. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha fuente (90) de luz comprende una región (920) de emisión de luz, presentando dicha región (920) de emisión de luz una forma sustancialmente anular, que corresponde sustancialmente a la forma de dicha sección de entrada de luz (5) .

15. Dispositivo de iluminación según una o más de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha sección de salida de luz (6) presenta una rugosidad de superficie que es lo suficientemente elevada como para realizar la función de difusor óptico para la luz que atraviesa dicha sección de salida de luz (6) .

16. Cámara (100) de fondo de ojo, caracterizada por que comprende un dispositivo de iluminación (1) según una o más de las reivindicaciones anteriores. 15


 

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