DE69618072T2

DE69618072T2 - Binokulare Bildaufnahmeanordnung

Info

Publication number: DE69618072T2
Application number: DE69618072T
Authority: DE
Inventors: Hidehiro Hosaka; Norio Ishikawa; Katsumi Nakaichi
Original assignee: Nihon Kohden Corp
Current assignee: Nihon Kohden Corp
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2016-05-15
Also published as: JPH08299275A; DE69618072D1; US5640221A; EP0743040B1; EP0743040A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung und eine Bildaufnahmeanlage.

Bezug zum Stand der Technik

Die konventionelle binokulare Bildaufnahmevorrichtung, die zur Messung einer Augenbewegung und eines Pupillendurchmessers verwendet wird, wird mit Videokameras zur Verwendung mit entsprechenden linken und rechten Augen ausgerüstet.
Solch eine Konstruktion macht die konventionelle binokulare Bildaufnahmevorrichtung als Ganzes groß und schwer und folglich teuer. Kürzlich wurde offensichtlich, dass die Messung der Änderungen des Pupillendurchmessers, die durch das Eintropfen eines pupillenerweiternden Medikaments in das Auge eines Patienten erfolgt, die Diagnose der Alzheimer Krankheit ermöglicht (SCIENCE, VOL 266, 11. November 1994). Es dauert eine lange Zeit, um den Pupillendurchmesser zur Diagnose der Alzheimer Krankheit zu messen. Jedoch, wie vorher erwähnt, ist die konventionelle binokulare Bildaufnahmevorrichtung groß und schwer und deshalb war es unmöglich für den Patienten, die Vorrichtung für eine lange Zeitperiode zu tragen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung ist gedacht, die Nachteile des Standes der Technik zu lösen und die primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine kostengünstige kompakte binokulare Bildaufnahmevorrichtung mit geringem Gewicht bereit zu stellen und die Messung eines Pupillendurchmessers über eine lange Zeitperiode durchzuführen.
Diese Aufgabe wird durch eine binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Wenn der Patient die Vorrichtung trägt, ist ein Auge vor dem Halbspiegel entlang der Lichtachse der Videokamera angeordnet und das andere Auge ist vor dem Spiegel entlang der Lichtachse parallel zu der Lichtachse der Videokamera angeordnet. Eine Lichtquelle beleuchtet ein Auge und das Licht, das von dem Auge reflektiert wird, trifft auf die Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera auf, nachdem es einen Halbspiegel durchlaufen hat. Die andere Lichtquelle beleuchtet das andere Auge und das Licht, das von diesem Auge reflektiert wird, trifft auf die Lichtaufnahmeoberfläche nachdem es von dem Spiegel und dem Halbspiegel in dieser Reihenfolge reflektiert wurde. Die optische Linse korrigiert einen optischen Fehler, der durch den Unterschied zwischen den zwei optischen Wegen entsteht, die die Augen mit der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera verbinden, wodurch ein Unterschied in der Größe der Bilder auf der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera entsteht.
Das Videokamerakontrollmittel läßt abwechselnd das Paar von Lichtquellen aufleuchten durch abwechselndes kontrolliertes Aktivieren der Lichtquellentreibermittel, sowie der Videokamera synchron zur Periodizität der Beleuchtung. Als Ergebnis davon werden die Bildsignale des rechten und linken Auges abwechselnd von der Videokamera ausgegeben.
Wenn der Patient die Vorrichtung trägt, ist ein Auge an der ersten Öffnung vor dem zweiten Halbspiegel entlang der Lichtachse der Videokamera angeordnet und das andere Auge ist an der zweiten Öffnung vor dem Spiegel entlang der Lichtachse parallel zu der Lichtachse der Videokamera angeordnet. Eine Lichtquelle beleuchtet ein Auge und das Licht, das von dem Auge reflektiert wird, trifft auf die Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera, nachdem es den zweiten Halbspiegel durchlaufen hat. Die andere Lichtquelle beleuchtet das andere Auge und das Licht, das von diesem Auge reflektiert wird, trifft auf die Lichtaufnahmeoberfläche, nachdem es von dem ersten Halbspiegel und dem zweiten Halbspiegel in dieser Reihenfolge reflektiert wurde. Die optische Linse korrigiert einen optischen Fehler, der durch den Unterschied zwischen den zwei optischen Pfaden entsteht, die die Augen mit der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera verbinden, wodurch ein Unterschied in der Größe der Bilder auf der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera entsteht. Die Videokamera wandelt das Licht, das von der Lichtaufnahmeoberfläche aufgenommen wurde, in ein Videosignal um und dieses umgewandelte Videosignal wird ausgegeben. Die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung erlaubt die Stimulation des anderen Auges, indem es von außen durch eine dritte Öffnung und dem ersten Halbspiegel beleuchtet wird.
Das Videosignal des rechten und linken Auges kann abwechselnd von der Videokamera ausgegeben werden.
Wenn der Patient die Vorrichtung trägt, ist ein Auge an der ersten Öffnung vor dem Halbspiegel entlang der Lichtachse der Videokamera angeordnet und das andere Auge ist an der zweiten Öffnung vor dem Spiegel entlang der Lichtachse parallel zu der Lichtachse der Videokamera angeordnet. Eine Lichtquelle beleuchtet ein Auge und das Licht, das von dem Auge reflektiert wird, trifft auf die Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera nachdem es den Halbspiegel durchlaufen hat. Die andere Lichtquelle beleuchtet das andere Auge und das Licht, das von diesem Auge reflektiert wird, trifft auf die Lichtaufnahmeoberfläche nachdem es von dem Spiegel und dem Halbspiegel in dieser Reihenfolge reflektiert wurde. Die optische Linse korrigiert einen optischen Fehler, der durch den Unterschied zwischen den zwei optischen Pfaden entsteht, die die Augen mit der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera verbinden, wodurch ein Unterschied in der Größe der Bilder auf der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera entsteht. Die Videokamera wandelt das Licht, das von der Lichtaufnahmeoberfläche empfangen wurde, in ein Videosignal um und das so umgewandelte Signal wird ausgegeben. Das Auge wird stimulierend dem Licht ausgesetzt, indem die augenstimulierende Lichtquelle der binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung aktiviert wird.
Das Treibermittel der Augenbeleuchtungslichtquelle aktiviert die Augenbeleuchtungslichtquelle als Antwort eines Befehls des Lichtintensitätsbedienungsmittels und die Videokamera gibt abwechselnd Bildsignale des rechten und linken Auges aus.
Wenn ein Auge dem stimulierenden Licht, das aus dem augenstimulierenden Lichtquelle über den Halbspiegel stammt, ausgesetzt wird, reagieren beide Augen ähnlich als Ergebnis einer sogenannten Lichtreaktion.
Das Treibermittel der Augenbeleuchtungslichtquelle kann die Augenbeleuchtungslichtquelle als Antwort auf den Befehl von dem Lichtintensitätsbedienungsmittel aktivieren. Folglich ist das Auge dem Stimulationslicht auf Grund des Befehls des Lichtintensitätsbedienungsmittels ausgesetzt. Ähnlich der binokularen Bildaufnahmevorrichtung, wie es in dem zweiten Aspekt definiert wurde, werden Videosignale des rechten und linken Auges abwechselnd von der Videokamera ausgegeben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Konfiguration einer binokularen Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Blick von außen auf die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung, die in Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht der binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung entlang der Linie A-A gezeigt in Fig. 2;
Fig. 4a bis 4d sind Timing-Diagramme um den Betrieb der binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung zu veranschaulichen;
Fig. 5 ist eine externe Ansicht der binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist eine Querschnittsansicht einer binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung entlang der Linie B-B gezeigt in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine rückseitige Ansicht der binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 ist eine Rückansicht einer binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung gemäß eines abgewandelten Beispiels der dritten Ausführungsform; und
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht der binokularen optischen Bildaufnahmevorrichtung entlang der Linie C-C gezeigt in Fig. 8.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen Fig. 1 zeigt eine Gesamtkonfiguration einer binokularen Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die binokulare Bildaufnahmevorrichtung umfasst eine optische Anordnung zur Bildaufnahme 10, eine Lichtquellentreiberschaltung 20, Videokamerakontrollmittel 30 und einen Monitor 40. Die optische Vorrichtung für die Bildaufnahme 10, die Lichtquellentreiberschaltung 20 und Videokamerakontrollmittel 30 bilden die Aufnahmeeinheit. Fig. 2 zeigt den Umriss der optischen Vorrichtung 10 zur Bildaufnahme. Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der optischen Vorrichtung zur Bildaufnahme entlang der Linie A-A gezeigt in Fig. 2. Die optische Vorrichtung 10 zur Bildaufnahme der vorliegenden Erfindung ist eine Schutzbrille, die der Patient trägt.
Als Einstieg wird die Bildaufnahmevorrichtung 10, die in den Fig. 2 und 3 gezeigt sind, in detaillierter Weise beschrieben. Ein Gehäuse 1 weist einen hohlen Abschnitt 3 in C-Form auf und der hohle Abschnitt 3 hat zwei Öffnungen 2a und 2b, die auf dessen Rückseite ausgebildet sind. Die Öffnungen 2a und 2b haben einen Abstand, der dem mittleren Augenabstand des Patienten entspricht. Die Ränder der Öffnungen 2a und 2b, die auf der Rückseite des Gehäuses 1 ausgebildet sind, ragen zur Aussenseite vor und bilden dabei die zylindrischen Abschnitte 1a und 1b. In dem hohlen Abschnitt wird eine Öffnung zur Verbindung mit der Aussenseite gebildet, so dass sie der Öffnung 2a gegenüberliegt. Die Videokamera 4 wird in die Öffnung so eingepasst, dass die Vorderseite der Videokamera der Innenseite des Gehäuses 1 gegenüberliegt. Die Lichtachse der Videokamera 4 wird auf den wesentlichen Mittelpunkt der Öffnung 2a eingestellt. Die Videokamera 4 ist eine CCD- Kamera.
In dem hohlen Abschnitt 3 des Gehäuses 1 wird ein Halbspiegel 5 vor der Videokamera mit einem Winkel von 45º hinsichtlich der Lichtachse der Videokamera fixiert. Ein Spiegel 6 wird weiterhin in dem hohlen Abschnitt 3 des Gehäuses 1 fixiert. Der Spiegel 6 wird mit einem Winkel von 45º hinsichtlich der Richtung parallel zur Lichtachse der Videokamera 4 angeordnet, so dass das Licht, das durch die Öffnung 2b eintritt, in paralleler Richtung zur Lichtachse der Videokamera 4 in Richtung auf den Halbspiegel 5 reflektiert.
Eine optische Linse 7 wird zwischen dem Spiegel 6 und dem Halbspiegel 5 angeordnet. Die optische Linse 7 ist vorgesehen, einen optischen Fehler zu korrigieren, der aus dem Unterschied der optischen Weglängen für Licht, das auf die Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera 4 von der Öffnung 2a über den Halbspiegel 5 einfällt und für Licht, das auf die Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera 4 von der Öffnung 2b über die Spiegel 6 und den Halbspiegel 5 einfällt, zu korrigieren. Speziell korrigiert die optische Linse 7 eine unterschiedliche Größe der Bilder, die auf der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera gebildet werden.
Lichtquellen 8a werden entlang der umlaufenden Oberfläche des hohlen Abschnittes 3 zwischen der Öffnung 2a und dem Halbspiegel 5 bereitgestellt, um die Öffnung 2a zu beleuchten. Die Lichtquellen werden aus 4 LEDs gemacht, die infrarote Strahlen imitieren. Sie werden umlaufend entlang der inneren Wandoberfläche des Gehäuses 1 angeordnet. Ähnlich werden Lichtquellen 8b zwischen der Öffnung 2b und dem Spiegel 6 bereitgestellt, um die Öffnung 2b zu beleuchten. Die Lichtquellen 8b werden aus 4 LEDs gemacht, die infrarote Strahlen imitieren. Sie werden umlaufend entlang der internen Wandoberfläche des Gehäuses 1 angeordnet. In der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse 1 ein Stützmittel.
Ein Trennfilter für sichtbares Licht 9 ist an die Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera 4 angebracht. Zuleitungsdrähte 11, die aus der Rückseite der Videokamera herauskommen, sind zu einem Bündel zusammengefasst. Leitungsdrähte 12 der Lichtquellen 8a und 8b sind so gelegt, dass deren Führungsende mit den entsprechenden Lichtquellen 8a und 8b innerhalb des Gehäuses 1 verbunden ist. Die Leitungsdrähte 12 sind ausserhalb des Gehäusses 1 zu einem Bündel zusammengefasst. Das Gehäuse 1 ist mit einem Kopfband 13 versehen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Zuleitungsdrähte 11 der Videokamera 4 mit dem Videokamerakontrollmittel 30 verbunden, während die Leitungsdrähte 12 der Lichtquelle 8a und 8b mit der Lichtquellentreiberschaltung 20 verbunden ist, welche die Lichtquellen aktiviert. Das Videokamerakontrollmittel 30 besteht aus einer Kamerakontrolleinheit 31 und einem Timing-Kontrollschaltkreis 32.
Die Kamerakontrolleinheit 31 legt eine Einwirkzeit und einen Einwirkzyklus der Videokamera 4 fest. Ein Sychronisationssignal wird zu einem externen Sync-Anschluss der Videokamera 4 geführt, wobei ein Komposit-Videosignal erzeugt wird. Der Timing- Kontrollschaltkreis 32 gibt ein Kontrollsignal mit vorbestimmten Timing an den Lichtquellentreiberschaltkreis 20 und die Kamerakontrolleinheit 31 aus.
Der Monitor 40 reproduziert und zeigt Bilder des entsprechenden rechten und linken Auges von dem Komposit-Videosignalausgang der Kamerakontrolleinheit 31 an sowie zeichnet die so angezeigten Bilder auf.
In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 1 äquivalent zu dem Unterstützungsmittel.
Der Betrieb der binokularen Bildaufnahmevorrichtung mit der oben beschriebenen Konfiguration wird im Folgenden beschrieben.
Zuerst trägt der Patient die optische Bildaufnahmevorrichtung 10 auf ihrem/seinem Gesicht mit dem Kopfband 13. Die Augen werden an die Öffnungen 2a und 2b des Gehäusses 1 gebracht, so dass die Ränder der Öffnungen in engen Kontakt mit der Umgebung des Auges des Patientes kommen.
Wenn ein Betreiber die binokulare Bildaufnahmevorrichtung einschaltet, öffnet und schliesst die Kamerakontrolleinheit 31 einen elektronischen Schliesser der Videokamera 4 mit dem in Fig. 4a gezeigten Timing unter Kontrolle des Timing-Kontrollschaltkeises 32. Auf der anderen Seite aktiviert der Lichtquellentreiberschaltkreis 20 die Lichtquelle 8a mit dem Timing, das in Fig. 4b unter der Kontrolle des Timing-Kontrollschaltkreises 32 gezeigt ist, und aktiviert ebenso die Lichtquelle Sb mit dem Timing, das in Fig. 4c gezeigt ist. Mit dieser Anordnung wird das rechte Auge keinerlei Licht ausgesetzt, während das linke Auge dem Licht ausgesetzt ist. Auf der anderen Seite ist das linke Auge keinerlei Licht ausgesetzt, während das rechte Auge dem Licht ausgesetzt ist. Folglich werden die Videosignale des rechten und linken Auges abwechselnd von der Videokamera 4, wie in Fig. 4b gezeigt, ausgegeben. Ln der vorliegenden Ausführungsform wird ein Bild (d. h. ein Frame) durch zwei Felder erzeugt. Das Auge, das durch die Öffnung 2b aufgenommen wird, wird von der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera 4 um die Länge des optischen Pfades zwischen dem Spiegel 6 und dem Halbspiegel 5 weiter entfernt angeordnet, verglichen mit dem Auge, das durch die Öffnung 2a aufgenommen wird. Aus diesem Grund wird das Bild, das auf der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera 4 durch die Öffnung 2b erzeugt wird, kleiner und eine unterschiedliche Größe der Bilder, die durch die Öffnungen 2a und 2b erzeugt werden, wird durch eine optische Linse 7 korrigiert (eine Vergrößerungslinse in der vorliegenden Ausführungsform), so dass beide Bilder identisch bezüglich der Größe werden. Wird die optische Linse 7 in dem optischen Pfad zwischen der Öffnung 2a und dem Halbspiegel 5 angeordnet, wird eine Verkleinerungslinse als optische Linse 7 verwendet.
Der Monitor 40 reproduziert und zeigt das Bild des rechten und linken Auges an, indem das Videosignal des linken Auges von dem Videosignal des rechten Auges getrennt wird, wobei die zwei Signale abwechselnd in den Monitor 40 eingegeben werden und zeichnet die so angezeigten Bilder auf
Die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung wird in der vorliegenden Ausführungsform als Schutzbrille ausgebildet und ist deshalb sehr einfach für den Patienten zu tragen.
Eine binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben. Die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist so entworfen, dass beide Augen einem infraroten Strahl zu Fotografierzwecken ausgesetzt werden, wobei beide Augen fotografiert werden, während sie in Dunkelheit geöffnet sind. Abweichend von der Vorrichtung der ersten Ausführungsform ist die Vorrichtung der zweiten Ausführungsform entworfen, eine optische Stimulation der Augen zu ermöglichen, d. h. eine sogenannte Bildstimulation von außerhalb der Schutzbrille, die von dem Patienten getragen wird. Insbesondere wird das Auge von außerhalb der Schutzbrille stimuliert, so dass sictl die Pupille zusammenzieht. Die Zeit, die die Pupille benötigt, zu ihrer Originalgröße zurückzukehren, wird zur Diagnose der Autonomkrankheit gemessen. Weiter ist die Vorrichtung in der Lage, einen optokinetischen Nystagmustest durchzuführen, um die Reaktion des Patienten zu beobachten, der im Zentrum einer rotierenden Trommel sitzt, mit Streifen, die auf dessen Innenseite umlaufend gezogen sind. Wie man in der Umrissansicht der Vorrichtung, die in Fig. 5 gezeigt ist, und in der Querschnittsansicht davon gezeigt in Fig. 6, entlang der Linie B = B, gezeigt in Fig. 5, zu sehen ist, unterscheidet sich die Vorrichtung der zweiten Ausführungsform von der Vorrichtung der ersten Ausführungsform in folgenden Punkten:
Der Spiegel 6 der ersten Ausführungsform wird ersetzt durch den Halbspiegel 60;
Eine Öffnung wird in der Umgebung des Halbspiegels 60 des Gehäusses 61, das äquivalent zu dem Gehäuse 1 der ersten Ausführungsform ist, eingebracht;
Licht, das von der Öffnung eintritt, tritt durch den Halbspiegel 60 und tritt in ein Auge des Patienten; und
Eine schwarze Abschirmplatte 62 wird in der Umgebung der Öffnung angeordnet, wie in der Umrissansicht von Fig. 5 gezeigt, um externes Licht mit Ausnahme des Lichts, das in ein Auge des Patienten über den Halbspiegel 60 von außen eintritt, abzuschirmen. Die Vorrichtung der zweiten Ausführungsform ist die gleiche wie die Vorrichtung der ersten Ausführungsform, außer den o. g. Elementen und deshalb wird die Erklärung von identischen Elementen hier weggelassen. In der zweiten Ausführungsform ist das Gehäuse 61 äquivalent zu dem Unterstützungsmittel und die Hülle wird aus dem Gehäuse 61 und der Abschirmplatte 62 gebildet.
Die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion ermöglicht dem Patienten, der die Vorrichtung trägt, mit einem Auge nach außen zu sehen. Weiterhin ermöglicht es die Vorrichtung, die Reaktion der Pupille auf optische Stimulation durch Beleuchtung des Auges von außen zu beobachten. Wenn der Pupillendurchmesser durch Eintropfen eines pupillenerweiternden Medikaments in das Auge gemessen wird, wird es möglich, die Pupille Licht mit einer gewünschten Lichtstärke auszusetzen, bevor das Medikament in das Auge getropft wird, mit dem Ergebnis, dass die Pupille auf eine gewünschte Größe reduziert werden kann. Schließlich erweitert sich die Pupille von der gewünschten Größe, nachdem das Medikament in das Auge getropft wurde. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, den Grad der Ausdehnung der Pupille zu vergrößern. Als Ergebnis wird es möglich, die Änderungen des Pupillendurchmessers genau zu messen. Wenn die Änderungen des Pupillendurchmessers gemessen werden, ohne dass das Auge Licht ausgesetzt wird, hat sich die Pupille bereits ausgedehnt, bevor das pupillenerweitemde Medikament in das Auge getropft wird. Deshalb wird das resultierende Ausmass der Änderung des Pupillendurchmessers klein, selbst wenn die Pupille sich als Resultat des Eintropfens des pupillenerweiternden Medikaments in das Auge ausdehnt, was es außerordentlich schwierig macht, die Änderungen des Pupillendurchmessers zu messen.
Obwohl ein Auge im stimulierenden Licht, das in der zweiten Ausführungsform von außen kommt, ausgesetzt ist, ändern sich die Pupillen beider Augen gleichzeitig auf gleiche Weise auf Grund der sogenannten Lichtreaktion. Deshalb wird die Konstruktion der Vorrichtung der zweiten Ausführungsform kein besonderes Problem darstellen, wenn Änderungen des Pupillendurchmessers gemessen werden.
Die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt beschrieben.
Wie in Fig. 7 gezeigt, unterscheidet sich die Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform von der Vorrichtung der ersten Ausführungsform dadurch, dass die augenstimulierenden Lichtquellen 81a und 81b zur Verwendung der Diagnose der autonomen Krankheit, wie es in der zweiten Ausführungsform verwendet wird, zusätzlich mit Lichtquellen 80a und 80b ausgestattet ist, die äquivalent zu den Lichtquellen 8a und 8b zu Fotografierzwecken der ersten Ausführungsform sind. Das Lichtquellenpaar 81a und 81b wird entlang der inneren Oberfläche der entsprechend zylindrischen Abschnitte 1a und 1b angeordnet, so dass sie einander gegenüber liegen. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist weiterhin mit einem Treiberschaltkreis ausgestattet (nicht gezeigt), um die Lichtquellen 81a und 81b anzusteuern und mit einem Betriebsabschnitt (nicht gezeigt), der mit dem Treiberschaltkreis verbunden ist. Die Lichtintensität jedes der Lichtquellen 81a und 81b wird durch den Betrieb des Betriebsabschnittes kontrolliert. Eine Lampe mit hoher Intensität für rot, weiß oder einer anderen Farbe sollte vorzugsweise als Lichtquellen 81a und 81b verwendet werden. Anders als die oben beschriebenen Bestandteile ist die Vorrichtung der dritten Ausführungsform dieselbe wie die Vorrichtung der ersten Ausführungsform und deshalb wird die Erklärung der anderen Elemente ausgelassen. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Gehäuse 1 äquivalent zu der Hülle.
Wie bei der zweiten Ausführungsform ist es möglich, die Augen des Patienten in der vorliegenden Erfindung mit der gewünschten Lichtstärke auszusetzen, wodurch es möglich wird, den Pupillendurchmesser zu einer gewünschten Größe zu reduzieren. Die Pupille dehnt sich von der gewünschten Größe aus, nachdem das Pupillenerweiterungsmedikament in das Auge getropft wurde. Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, den Grad der Aufweitung in viel größerem Ausmass zu vergrößern, wodurch es möglich wird, die Änderungen des Pupillendurchmessers genau zu messen.
Ein abgeändertes Beispiel der dritten Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie in Fig. 8 und 9 gezeigt, die sich von der Vorrichtung der dritten Ausführungsform unterscheidet, ist die Vorrichtung dieses Beispiels mit einem Halbspiegel 70 anstatt des Spiegels 6 der dritten Ausführungsform und einer Augenstimulationslichtquelle 71 ausgestattet, die an dem Gehäuse 1 hinter dem Halbspiegel 70 auf der Fluchtlinie der zentralen Achse des zylindrischen Abschnitts 1b angebracht ist. Durch das modifizierte Beispiel werden Wirkung und Resultate ähnlich zu den Resultaten der dritten Ausführungsform erreicht. fn diesem Beispiel beleuchtet die Augenstimulationslichtquelle 71 nur ein Auge. Jedoch, wie vorher in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde, ändern sich die Pupillen beider Augen gleichzeitig auf gleiche Weise auf Grund der sogenannten Lichtreaktion. Die Vorrichtung mit solch einer Konstruktion wirft keine besonderen Probleme auf, wenn der Pupillendurchmesser gemessen wird.
Die Vorrichtung von jeder der Ausführungsformen ist nicht nur auf die Messung des Pupillendurchmessers anwendbar, sondern auch auf andere Messungen z. B. der Messung der Augenbewegung. Die Augenbewegung wird konventionell durch die Verwendung von CCD- Kameras zum Gebrauch für das entsprechende linke und rechte Auge gemessen. Die horizontalen, vertikalen und Dreh = Komponenten der Bewegung jeden Auges werden durch die Analyse der Bilder gemessen, die man von den zwei Kameras erhält. Wenn die Vorrichtung der obigen Ausführungsform für die Messung verwendet wird, wird es möglich, drei Komponenten jeden Auges zu messen, wobei nur eine CCD-Kamera verwendet wird. Weiterhin werden normalerweise 30 Bilder pro Sekunde fotografiert, hinsichtlich eines Bildes von jedem des linken und rechten Auges. Im Gegensatz dazu werden in der obigen Ausführungsform 15 Bilder pro Sekunde, hinsichtlich eines Bildes von jedem linken und rechten Auge, fotografiert. Aus diesem Grund werden die Bilddaten, die man von der Vorrichtung der vorliegenden Ausführungsform erhält, gröber als die Bilddaten, die man mit der konventionellen Vorrichtung erhält. Jedoch reicht die Vorrichtung der oben beschriebenen Ausführungsform zu einer groben Messung der Augenbewegung oder zur Messung von langsamen Augenbewegungen aus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können durch verschiedene Mitteln, durch die die binokulare Bildaufnahmevorrichtung entsteht, ein optisches Element, das dicht am Patienten verwendet wird, in Größe und Gewicht reduziert werden. Als Ergebnis wird es für den Patienten möglich, das optische Element über einen langen Zeitraum, während dem er es trägt, zu verwenden und es ist möglich, Bilder des Auges über einen langen Zeitraum aufzunehmen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine preisgünstige, kompakte und leichtgewichtige binokulare Bildaufnahmevorrichtung zu bilden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es für den Patienten möglich, nach außen zu sehen, während er die Vorrichtung trägt. Weiterhin können die Augen des Patienten einem Augenstimulationslicht von außen ausgesetzt werden. Der Pupillendurchmesser des Patienten kann auf eine gewünschte kleinere Größe reduziert werden, solange die Helligkeit des Stimulationslichts geeignet kontrolliert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Pupillendurchmesser des Patienten auf eine gewünschte kleinere Größe zu reduzieren, bevor das Pupillenausdehnungsmedikament in die Augen getropft wird. Schließlich ist es möglich, ein Bild der Pupille mit einem großen Ausmass an Aufweitung von der Ausgabe der Videokamera zu repoduzieren, nachdem das Pupillenaufweitungsmedikament in die Augen getropft wurde. Es wird möglich, Änderungen des Pupillendurchmessers genau zu messen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Patientenauge einem augenstimulierenden Licht ausgesetzt werden. Der Pupillendurchmesser des Patienten kann auf eine gewünschte kleinere Größe reduziert werden, solange die Helligkeit des Stimulationslichts geeignet kontrolliert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Pupillendurchmesser des Patienten auf eine gewünschte kleinere Größe reduziert werden, bevor das Pupillenaufweitungsmedikament in das Auge getropft wurde. Schließlich ist es möglich, ein Bild der Pupille mit einem großen Ausmass an Aufweitung über den Ausgang der Videokamera zu reproduzieren, nachdem das Pupillenaufweitungsmedikament in die Augen getropft wurde. Es wird möglich, Änderungen des Pupillendurchmessers zu messen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert die binokulare Bildaufnahmevorrichtung nur eine Augenstimulationslichtquelle, die die Konstruktion der Vorrichtung einfach macht. Schließlich wird die Vorrichtung einfach herzustellen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erfordert die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung nur eine Augenstimulationslichtquelle und deshalb wird der Treiberschaltkreis zur Ansteuerung der Augenstimulationslichtquelle einfach. FolgJich wird die Gesamtstruktur der binokularen Bildaufnahmevorrichtung einschl, der binokularen optischen Bildaufnahmeanrodnung einfach und die Vorrichtung wird einfach herzustellen.

Claims

1. Eine binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung (10) umfassend:

ein Unterstützungselement (1) mit einem hohlen Abschnitt (3) mit einer ersten und einer zweiten Öffnung (2a, 2b), die einen Abstand zueinander aufweisen;

ein paar Lichtquellen (8a, 8b), die von dem Unterstützungselement (1) gehalten werden, um die erste bzw. die zweite Öffnung (2a, 2b) zu beleuchten;

eine Videokamera (4), die an dem Unterstützungselement (1) angebracht ist;

ein Spiegel (6), der in dem hohlen Abschnitt (3) angeordnet ist, um erste Lichtstrahlen, die in den hohlen Abschnitt (3) durch die zweite Öffnung (2b) parallel zur Lichtachse der Videokamera (4) in Richtung eines ersten Halbspiegels (5) eintreten, zu reflektieren;

wobei der erste Halbspiegel (5) in dem hohlen Abschnitt (3) vor der Videokamera (4) angeordnet ist, um die ersten Lichtstrahlen, die von dem Spiegel (6) reflektiert werden, in Richtung einer Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera (4) zu reflektieren und um zweite Lichtstrahlen zu übertragen, die in den hohlen Abschnitt (3) durch die erste Öffnung (2a) entlang der Lichtachse der Videokamera (4) in Richtung der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera (4) eintreten; und

eine Vergrößerungs- oder Verkleinerungslinse (7), um den Unterschied der Größe der Bilder, die auf der Lichtaufnahmeoberfläche der Videokamera (4) entstehen, zu korrigieren, welche durch den Unterschied der Länge der optischen Wege der ersten und zweiten Lichtstrahlen innerhalb des hohlen Abschnitts (3) entstehen, wobei die Linse (7) in dem hohlen Abschnitt (3) zwischen der ersten Öffnung (2a) und dem ersten Halbspiegel (5) und/oder zwischen der zweiten Öffnung (2b) und dem ersten Halbspiegel (5) angeordnet ist

ein Lichtquellentreibermittel (20), um das Paar Lichtquellen (8a, 8b) anzusteuern; und

ein Videokamerakontrollmittel (30), um das paar Lichtquellen abwechselnd durch Aktivierung des Lichtquellentreibermittels (20) zu beleuchten, sowie um die Videokamera (4) synchron zur Beleuchtungsperiodizität zu kontrollieren.

3. Die binokulare optische Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, worin der Spiegel (6) ein zweiter Halbspiegel (60) ist, um die ersten Lichtstrahlen, die in den hohlen Abschnitt (3) durch die zweite Öffnung (2b) in Richtung des ersten Halbspiegels (5) eintreten, zu reflektieren und um das Licht zu übertragen, das durch eine dritte Öffnung des hohlen Abschnitts (3), die an der Rückseite des Unterstützungselements (61) angeordnet ist, in entgegengesetzter Richtung zur Richtung der ersten Lichtstrahlen, die von dem zweiten Halbspiegel (60) reflektiert werden, eintritt.

4. Die binokulare optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, weiter umfassend:

eine Hülle (62), um das Eindringen externen Lichts in den hohlen Abschnitt (3) von außen, außer durch die erste bis dritte Öffnung (2a, 2b), zu verhindern.

5. Die binokulare Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, weiter umfassend:

eine Augenstimulationslichtquelle (71), die an dem Unterstützungselement (1) angebracht ist, um mindestens eine der ersten und z weiten Öffnungen (2a, 2b) zu beleuchten.

6. Die binokulare Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, weiter umfassend:

ein Lichtintensitätsbedienungsmittel zum Einstellen der Intensität des Lichts, das aus der Augenstimulationslichtquelle (71) stammt;

ein Treibermittel für Augenstimulationslichtquelle , um die Augenstimulationslichtquellen (71) als Antwort auf eine Anweisung des Lichtintensitätsbediengungsmittels zu aktivieren;

ein Treibermittel (20) für die Fotografierlichtquelle, um das paar Lichtquellen (8a, 8b) zu aktivieren; und

ein Videokamerakontrollmittel (30), um das paar Lichtquellen (8a, 8b) durch Aktivierung der Lichtquellentreibermittel (20) abwechselnd zu beleuchten, sowie um die Videokamera (4) synchron zur Beleuchtungsperiodizität zu kontrollieren.

7. Die binokulare optische Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 5, worin die Augenstimulationslichtquelle (71) hinsichtlich der zweiten Öffnung (2b) hinter dem zweiten Halbspiegel (60) angeordnet ist.

8. Die binokulare Aufnahmevorrichtung nach Anspruch 6, worin die Augenstimulationslichtquelle (71) hinter dem zweiten Halbspiegel (60) parallel zur Lichtachse der Videokamera (4) angeordnet ist.