RU2063165C1 - Fundus-camera - Google Patents
Fundus-camera Download PDFInfo
- Publication number
- RU2063165C1 RU2063165C1 SU5067524A RU2063165C1 RU 2063165 C1 RU2063165 C1 RU 2063165C1 SU 5067524 A SU5067524 A SU 5067524A RU 2063165 C1 RU2063165 C1 RU 2063165C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lens
- diaphragm
- axial
- fundus camera
- plane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области медицинского приборостроения, а именно к бесконтактным приборам офтальмологии, и предназначено для клинического исследования глазного дна, освещаемого с помощью оптической системы самого прибора, визуально или путем фотосъемки в свете различного спектрального состава. The invention relates to the field of medical instrumentation, namely to non-contact ophthalmology devices, and is intended for the clinical study of the fundus illuminated by the optical system of the device itself, visually or by photographing in the light of different spectral composition.
Известная фундус-камера содержит осветительный канал, куда входит конденсорная часть, состоящая из двух источников света, двух конденсоров, светоделительного зеркала, а также кольцевая диафрагма, первый репродукционный объектив, зеркало с осевым отверстием, связанные с осветительным каналом через общий офтальмоскопический объектив наблюдательный канал с окуляром и фотографический канал, включая фоторегистратор, с общими апертурной диафрагмой, вторым репродукционным объективом и призмой-куб со светоделительной отражающей гранью, обращенной к окуляру. Наводка на резкость известной фундус-камеры производится согласованным перемещением вдоль оптической оси фоторегистратора и окуляра. Часть световых потоков ламп, приводящая при своем отражении от поверхностей офтальмоскопического объектива, имеющего форму мениска, к возникновению паразитных изображений кольцевой диафрагмы, экранируется осевым непрозрачным экраном, а также блендой в форме кольца /1, 2/. A well-known fundus camera contains a lighting channel, which includes a condenser part consisting of two light sources, two condensers, a beam splitter mirror, as well as an annular diaphragm, a first reproducing lens, a mirror with an axial hole connected to the lighting channel through a common ophthalmoscopic lens, an observation channel with an eyepiece and a photographic channel, including a photographic recorder, with a common aperture diaphragm, a second reproduction lens and a prism-cube with a beam-splitting reflective face, about aschennoy to the eyepiece. The sharpening of the known fundus camera is accomplished by coordinated movement along the optical axis of the photorecorder and eyepiece. A part of the light fluxes of the lamps, which, when reflected from the surfaces of the meniscus-shaped ophthalmoscopic lens, leads to spurious images of the annular diaphragm, is shielded by an axial opaque screen and also a ring-shaped hood / 1, 2 /.
В известной фундус-камере офтальмоскопический объектив имеет неудачную, с точки зрения коррекции аберраций, конструкцию, что сказывается при угловых полях наблюдательного, фотографического каналов, больших, чем 30o, весьма актуальных в офтальмологии / 2 /. Другими недостатками известной фундус-камеры являются установка призмы-куб с полупрозрачным покрытием на отражающей грани в сходящихся пучках света и потери части последнего при фотосъемке, что особенно нежелательно при использовании системы светофильтров.In the well-known fundus camera, the ophthalmoscopic lens has an unsuccessful construction from the point of view of aberration correction, which affects the angular fields of the observation and photographic channels greater than 30 o , which are very relevant in ophthalmology / 2 /. Other disadvantages of the known fundus camera are the installation of a prism-cube with a translucent coating on the reflecting face in converging beams of light and the loss of a part of the latter when taking photographs, which is especially undesirable when using a filter system.
Эти недостатки устранены в фундус-камере, которая является наиболее близким техническим решением. Она содержит осветительный канал, включающий последовательно установленные источники света, конденсор, кольцевую диафрагму, коллектив, отклоняющее зеркало, первый репродукционный объектив с расположенной внутри него плоскопараллельной пластиной с осевыми непрозрачными экранами, зеркало с осевым отверстием, связанные с осветительным каналом через общий офтальмоскопический объектив наблюдательный канал с бинокулярным устройством и фотографический канал с фоторегистратором. В общей части этих каналов последовательно установлены апертурная диафрагма, второй репродукционный объектив в оправе, сменный объектив, перемещающийся вдоль оптической оси, и откидывающееся зеркало. Эта фундус-камера снабжена фильтрами, вводимыми в ход лучей при диагностике по методу флюоресцентной ангиографии. Непрозрачные осевые экраны на плоскопараллельной пластине экранируют части световых потоков ламп, образующие паразитные изображения кольцевой диафрагмы при их отражении поверхностями офтальмоскопического объектива / 3 /. These disadvantages are eliminated in the fundus chamber, which is the closest technical solution. It contains a lighting channel, including sequentially installed light sources, a condenser, an annular diaphragm, a collective, a deflecting mirror, a first reproducing lens with a plane-parallel plate inside it with axial opaque screens, a mirror with an axial hole, an observation channel connected to the lighting channel through a common ophthalmoscopic lens with a binocular device and a photographic channel with a photographic recorder. In the common part of these channels, an aperture diaphragm, a second reproduced lens in a frame, an interchangeable lens moving along the optical axis, and a folding mirror are sequentially installed. This fundus camera is equipped with filters that are introduced into the beam during the diagnosis by fluorescence angiography. Opaque axial screens on a plane-parallel plate screen parts of the light flux of the lamps, forming spurious images of the annular diaphragm when they are reflected by the surfaces of the ophthalmoscopic lens / 3 /.
Недостатком этой фундус-камеры, принятой за прототип, является то, что при неточной фиксации вдоль оптической оси глаза пациента- эмметропа, приводящей к изменению рабочего расстояния, трудно контролируемой из-за параллельности хода лучей между этим глазом и офтальмоскопическим объективом, начинает сказываться влияние светового потока, отраженного роговицей. Кроме того, в системе фильтров этой фундус-камеры отсутствует защита глаза пациента от вредного воздействия нерабочей части ультрафиолетового, а также теплового излучений обеих ламп, что снижает эргономичность фундус-камеры. Откидывающиеся зеркала приводят к вибрации, особенно в режиме частотной фотосъемки, и исключают возможность постоянно наблюдать изображение сетчатки, внося неудобство в работу врача-оператора. Наконец, зеркало с осевым отверстием крепится в известной фундус-камере к ее корпусу и, будучи не связанным технологически ни с одним из оптических каналов, усложняет юстировку прибора. The disadvantage of this fundus camera, adopted as a prototype, is that when inaccurate fixation along the optical axis of the patient’s emmetropus eye, leading to a change in working distance, is difficult to control due to the parallel beam path between this eye and the ophthalmoscopic lens, the effect of light flow reflected by the cornea. In addition, the filter system of this fundus camera does not protect the patient's eye from the harmful effects of the inoperative part of the ultraviolet and thermal radiation of both lamps, which reduces the ergonomics of the fundus camera. The folding mirrors lead to vibration, especially in the frequency shooting mode, and exclude the possibility of constantly observing the image of the retina, introducing inconvenience to the work of the operator. Finally, a mirror with an axial hole is mounted in the well-known fundus chamber to its body and, being not technologically connected to any of the optical channels, complicates the alignment of the device.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности, эргономичности и технологичности, а также расширение функциональных возможностей фундус-камеры. Для этого в фундус-камере, содержащей офтальмоскопический объектив, осветительный канал, включающий последовательно установленные источники света, конденсор, кольцевую диафрагму, коллектив, отклоняющее зеркало, первый репродукционный объектив с расположенной внутри него плоскопараллельной пластиной с непрозрачным осевым экраном, наблюдательный канал с бинокулярным устройством и фотографический канал с фоторегистратором, в общей части которых последовательно установлены апертурная диафрагма, второй репродукционный объектив в оправе, а также сменный объектив, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, оправа второго репродукционного объектива имеет два осевых отверстия разного диаметра, торец меньшего из которых перпендикулярен к оптической оси и совмещен с апертурной диафрагмой наблюдательного и фотографического каналов, а торец большего отверстия наклонен к оптической оси, оптически сопряжен с кольцевой диафрагмой осветительного канала и имеет отражающее покрытие, в фокальной плоскости офтальмоскопического объектива установлена диафрагма, а перед бинокулярным устройством и фоторегистратором установлена призма-куб со светоделительным покрытием на отражающей грани, обращенной к фоторегистратору, в осветительном канале плоскопараллельная пластина с осевым непрозрачным экраном изготовлена из материала, непрозрачного в ультрафиолетовой области спектра, причем параметры оптической системы фундус-камеры связаны соотношениями:
DАД<DВ<dКД•βКД,
где D вх.зр. диаметр зрачка входа фундус-камеры;
рр расстояние вдоль оптической оси от фронтальной поверхности офтальмоскопического объектива до зрачка входа;
2ω угловое поле фундус-камеры;
фокусное расстояние и задний отрезок офтальмоскопического объектива;
В расстояние вдоль оптической оси между торцами отверстий в оправе второго репродукционного объектива;
DАД, DB диаметры меньшего и большего отверстий в оправе второго репродукционного объектива;
DB диаметр диафрагмы в фокальной плоскости офтальмоскопического объектива;
dКД внутренний диаметр кольцевой диафрагмы;
βКД увеличение осветительного канала для плоскости кольцевой диафрагмы.The technical result of the invention is to increase reliability, ergonomics and manufacturability, as well as expanding the functionality of the fundus camera. For this, in a fundus camera containing an ophthalmoscopic lens, an illumination channel including sequentially installed light sources, a condenser, an annular diaphragm, a collective deflecting mirror, a first reproductive lens with a plane-parallel plate located inside it with an opaque axial screen, an observation channel with a binocular device and a photographic channel with a photographic recorder, in the common part of which an aperture diaphragm is installed sequentially, the second reproducing lens in the def ve, as well as a removable lens mounted for movement along the optical axis, the rim of the second reproduction lens has two axial holes of different diameters, the end of the smaller of which is perpendicular to the optical axis and aligned with the aperture diaphragm of the observation and photographic channels, and the end of the larger hole is inclined to optical axis, is optically coupled to the annular diaphragm of the lighting channel and has a reflective coating, a diaphragm is installed in the focal plane of the ophthalmoscopic lens agma, and in front of the binocular device and the photorecorder, a prism-cube with a beam splitting coating on the reflecting face facing the photorecorder is installed, in the lighting channel a plane-parallel plate with an axial opaque screen is made of a material opaque in the ultraviolet region of the spectrum, and the parameters of the optical system of the fundus camera are connected ratios:
D BP <D B <d KD • β KD ,
where D int. pupil diameter of the entrance fundus camera;
pp distance along the optical axis from the front surface of the ophthalmoscopic lens to the entrance pupil;
2ω angular field of the fundus camera;
focal length and back segment of an ophthalmoscopic lens;
The distance along the optical axis between the ends of the holes in the frame of the second reproduction lens;
D HELL , D B the diameters of the smaller and larger holes in the frame of the second reproduction lens;
D B the diameter of the diaphragm in the focal plane of the ophthalmoscopic lens;
d CD internal diameter of the annular diaphragm;
β CD increase the illumination channel for the plane of the annular diaphragm.
В осветительном канале фундус-камеры установлены дополнительно осевой непрозрачный экран на коллективе и осевой напрозрачный экран между первым репродукционным объективом и наклонным торцом оправы второго репродукционного объектива, а отклоняющее зеркало изготовлено из материала, прозрачного для инфракрасного и теплового излучений и имеет покрытие, селективно отражающее световой поток. В осветительном канале фундус-камеры за плоскопараллельной пластиной с осевым непрозрачным экраном дополнительно установлена плоскопараллельная пластина. Последняя выполнена с возможностью замены на возбуждающий фильтр, а перед фоторегистратором при этом установлен барьерный фильтр. Призма-куб фундус-камеры выполнена с возможностью замены на призму-куб со спектроделительным покрытием на отражающей грани. In the illumination channel of the fundus camera, an axial opaque screen on the collective and an axial opaque screen are installed between the first reproductive lens and the inclined end face of the second reproductive lens frame, and the deflecting mirror is made of a material transparent to infrared and thermal radiation and has a coating that selectively reflects the light flux . In the illumination channel of the fundus camera behind a plane-parallel plate with an axial opaque screen, a plane-parallel plate is additionally installed. The latter is made with the possibility of replacing with an exciting filter, and in front of the photographic recorder a barrier filter is installed. The prism-cube fundus camera is configured to be replaced by a prism-cube with a spectro-splitting coating on a reflective face.
В изобретении надежность фундус-камеры возрoсла благодаря тому, что при смещении глаза пациента-эмметропа из расчетного положения дополнительные непрозрачные осевые экраны, а также диафрагма в фокальной плоскости офтальмоскопического объектива гарантируют качественное изображение сетчатки. Эргономичность фундус-камеры повышена благодаря установке фильтра, отсекающего вредную для глаза часть ультрафиолетового излучения, в то же время селективно отражающее покрытие на отклоняющем зеркале осветительного канала пропускает тепловое и инфракрасное излучения источников света, и последние не травмируют глазные среды и сетчатку пациента. Спектроделительное покрытие на отражающей грани призмы-куб изобретенной фундус-камеры позволяет совместно с возбуждающим и барьерным фильтрами оптимально использовать свет флюоресценции при частотной фотосъемке по методу флюоресцентной ангиографии и, устраняя опасность вибрации, ведущую к "смазу" изображения, расширяет функциональные возможности прибора. Технологичность фундус-камеры повышена с устранением откидывающихся зеркал. Кроме того, соосность зеркала с осевым отверстием и апертурной диафрагмы достигается на этапе изготовления оправы второго репродукционного объектива, и не требуется добиваться этого юстировкой, как при отдельно стоящем зеркале с осевым отверстием. In the invention, the reliability of the fundus camera is increased due to the fact that when the eye of the patient-emmetrop moves from the calculated position, additional opaque axial screens, as well as the diaphragm in the focal plane of the ophthalmoscopic lens, guarantee a high-quality image of the retina. The ergonomics of the fundus camera are enhanced by installing a filter that cuts off part of the ultraviolet radiation that is harmful to the eye, while at the same time, the selectively reflective coating on the deflecting mirror of the illumination channel transmits thermal and infrared radiation from light sources, and the latter do not injure the patient’s eye environment and retina. The spectrodividing coating on the reflecting face of the prism-cube of the invented fundus camera allows, together with the excitation and barrier filters, to optimally use fluorescence light during frequency photography using the method of fluorescence angiography and, eliminating the risk of vibration leading to “blurring” of the image, expands the functionality of the device. The manufacturability of the fundus camera is improved with the elimination of folding mirrors. In addition, the alignment of the mirror with the axial hole and the aperture diaphragm is achieved at the stage of manufacturing the frame of the second reproductive lens, and it is not necessary to achieve this adjustment, as with a separately standing mirror with the axial hole.
Фундус-камера показана на фиг. 1 8. The fundus chamber is shown in FIG. eighteen.
На фиг. 1 показана оптическая схема фундус-камеры; на фиг. 2 схема получения полезного и гашения паразитных (при отражении части полезных световых потоков от передней поверхности роговицы) изображений кольцевой диафрагмы осветительного канала; на фиг. 3 схема гашения с помощью осевого непрозрачного экрана на плоскопараллельной пластине паразитного изображения кольцевой диафрагмы, возникающего при отражении части полезных световых потоков первой (по ходу потоков освещения) поверхностью офтальмоскопического объектива; на фиг.4 схема гашения с помощью осевого непрозрачного экрана на плоскопараллельной пластине паразитного изображения кольцевой диафрагмы, возникающего при отражении части полезных потоков освещения фронтальной поверхностью офтальмоскопи ческого объектива; на фиг.5 схема действия осевого непрозрачного экрана на коллективе; на фиг.6 схема действия осевого непрозрачного экрана, установленного между первым репродукционным объективом и наклонным торцом оправы второго репродукционного объектива; на фиг.7 - спектральная кривая селективно отражающего покрытия отклоняющего зеркала в осветительном канале; на фиг.8 кривые пропускания системы фильтров, используемой при флюоресцентной ангиографии и состоящей из возбуждающего (кривая 1), барьерного (кривая 2) фильтров, и селективно отражающего покрытия отражающей грани призмы-куб (кривая 4), причем кривая 3 характеризует спектральный состав люминесценции флюоресцина натрия. In FIG. 1 shows an optical diagram of a fundus camera; in FIG. 2 scheme for obtaining useful and suppressing parasitic (when reflecting part of the useful light fluxes from the front surface of the cornea) images of the annular diaphragm of the lighting channel; in FIG. 3 is a scheme for suppressing an axial opaque screen on a plane-parallel plate of a parasitic image of an annular diaphragm that arises when a part of the useful light fluxes is reflected by the first (along the light fluxes) surface of the ophthalmoscopic lens; in Fig. 4, a blanking scheme using an axial opaque screen on a plane-parallel plate of a parasitic image of an annular diaphragm arising from the reflection of part of the useful light fluxes by the front surface of an ophthalmoscopic lens; figure 5 diagram of the action of the axial opaque screen on the team; Fig.6 action diagram of an axial opaque screen mounted between the first reproduction lens and the inclined end of the frame of the second reproduction lens; 7 is a spectral curve of a selectively reflective coating of a deflecting mirror in the lighting channel; on Fig transmission curves of the filter system used in fluorescence angiography and consisting of exciting (curve 1), barrier (curve 2) filters, and selectively reflective coatings of the reflecting face of the prism-cube (curve 4), and
Фундус-камера включает в себя три канала: осветительный, наблюдательный и фотографический (см.фиг.1). Осветительный канал содержит концевой отражатель 1 с селективно отражающим покрытием, постоянный источник света 2, конденсор 3, импульсный источник света 4, конденсор 5, матовое стекло с кольцевой диафрагмой 6, коллектив 7 с непрозрачным осевым экраном 8, отклоняющее зеркало 9 с селективно отражающим покрытием, диафрагму 10, компонент 11 первого репродукционного объектива, плоскопараллельную пластину 12 с осевым непрозрачным экраном 13, плоскопараллельную пластину 14 или фильтр 15, компонент 16 первого репродукционного объектива, отдельно стоящий осевой непрозрачный экран 17, оправу 18 с двумя осевыми отверстиями 19 (диаметром DАД) и 20 (диаметром DB), причем DАД по величине меньше DB, и наклонным торцом 21 с отражающим покрытием, диафрагму 22 (диаметром DF), офтальмоскопический объектив 23 с первой поверхностью 24 и фронтальной поверхностью 25.The fundus camera includes three channels: lighting, observation and photographic (see figure 1). The lighting channel contains an end reflector 1 with a selectively reflective coating, a
Наблюдательный и фотографический каналы фундус-камеры содержат следующие общие компоненты: офтальмоскопический объектив 23, диафрагму 22, диафрагму 20, апертурную диафрагму 19, расположенные в оправе 18 второго репродукционного объектива 26, полевую диафрагму 27, сменный объектив 28, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси, призму-куб 29 с полупрозрачным покрытием на отражающей грани, выполненную с возможностью замены на призму-куб 30 со спектроделительным покрытием на отражающей грани. Далее в наблюдательный канал входит бинокулярное устройство 31, а в фотографический канал объектив 32, отклоняющее зеркало 33, установленный в задней фокальной плоскости объектива 32, а также вкидывающийся барьерный фильтр 35. The observation and photographic channels of the fundus camera contain the following common components:
Работа фундус-камеры зависит от величины аметропии глаза пациента 36 и поясняется по фиг. 1 6. The operation of the fundus camera depends on the amount of ametropia of the eye of the
Для визирования и фоторегистрации сетчатки глаза эмметропа 36 с расширенным зрачком врач-оператор 37 включает постоянный источник света 2. Поток излучения последнего частично попадает в осветительный канал, отразившись от концевого отражателя 1, а частично напрямую. Конденсор 3 совмещает изображение нити постоянного источника света 2 с телом накала импульсного источника света 4, находящегося в задней фокальной плоскости конденсора 5. Через кольцевую диафрагму 6 с наружным диаметром DКД и внутренним диаметром dКД проходят параллельные пучки лучей, равномерность которых оптимизирована матовой пластиной 6. Диафрагма 10 расположена в задней фокальной плоскости коллектива 7. Диаметр D10 диафрагмы 10 определяется по следующей формуле:
где заднее фокусное расстояние коллектива 7;
2•W угол охвата конденсора 5;
β10 линейное увеличение первого репродукционного объектива для плоскости диафрагмы 10.For sighting and photo-registration of the retina of the eye of
Where collective back focal length 7;
2 • W condenser angle 5;
β 10 linear increase in the first reproductive lens for the plane of the
Подложка зеркала 8 с селективно отражающим покрытием пропускает часть энергетических потоков обеих ламп 2 и 4 с длиной волны более 700 мкм, осуществляя тем самым тепловую и инфракрасную защиту глаза пациента 36. Первый репродукционный объектив изображает диафрагму 10 в задней фокальной плоскости офтальмоскопического объектива 23, формируя резкую границу засветки сетчатки глаза пациента 36. При этом на величину диаметра диафрагмы 22, расположенной в этой плоскости, накладывается следующее условие:
где заднее фокусное расстояние офтальмоскопического объектива 23;
2•ω угловое поле фотографического и наблюдательного каналов фундус-камеры (см. рис.1 и 2).The substrate of the
Where rear focal length of the
2 • ω the angular field of the photographic and observation channels of the fundus camera (see Figs. 1 and 2).
Благодаря условию (1) диафрагма 22 не срезает полезные световые потоки обеих ламп. Due to condition (1), the
Материал, из которого изготовлена плоскопараллельная пластина 12, имеет такие спектральные характеристики, что она на пропускает часть потоков излучения обеих ламп с длиной волны менее 400 мкм, осуществляя тем самым защиту глазных сред пациента от поражения нерабочей частью ультрафиолетового излучения. The material from which the plane-
Оптическая система из коллектива 7 и первого репродукционного объектива изображает с линейным увеличением bКД кольцевую диафрагму 6 в плоскости наклонного торца 21 с отражающим покрытием, причем соблюдается следующее условие:
DАД < DB < dКД,
где DB диаметр большего осевого отверстия 20 оправы 18; DАД диаметр меньшего отверстия 19 оправы 18, являющегося апертурной диафрагмой наблюдательного и фотографического каналов.The optical system of the team 7 and the first reproducing lens depicts a linear diaphragm 6 in the plane of the
D HELL <D B <d KD ,
where D B the diameter of the larger
Вследствие этого световой поток полностью отражается торцом 21 в сторону офтальмоскопического объектива 23, за исключением той части, которую экранирует осевой непрозрачный экран 13. Это та часть светового потока, которая, будучи отражена зеркально поверхностями 24 и 25 офтальмоскопического объектива, образует паразитные изображения кольцевой диафрагмы 6 в наблюдательном и фотографическом каналах (см. фиг. 3, 4 и /2/). С помощью полезного светового потока офтальмоскопический объектив 23 изображает кольцевую диафрагму 6 на расстоянии от передней поверхности роговицы глаза пациента 36, равном половине среднего статистического значения фокусного расстояния первой поверхности роговицы, которое принято равным 3,85 мм /4/. При этом та часть светового потока, которая отражается от первой поверхности роговицы, вновь проходит через офтальмоскопический объектив и формирует паразитное изображение 6III кольцевой диафрагмы 6 между наклонным торцом 21 и апертурной диафрагмой 19, причем на внутренний диаметр этого изображения наложено следующее условие: .As a result, the luminous flux is completely reflected by the
Поэтому отраженный передней поверхностью роговицы глаза 36 световой поток не попадает в наблюдательный и фотографический каналы в расчетном положении этого глаза относительно фундус-камеры (см. фиг. 1,2). Полезная часть светового потока, пройдя глазные среды, формирует изображение 6V кольцевой диафрагмы 6 вблизи зрачка глаза пациента 36. При этом изображение тела свечения источника света 2, размытое матовой пластиной 6, с исправленным диафрагмой 10 краем проектируется офтальмоскопическим объективом 23 и оптической системой глаза эмметропа 36 на сетчатку этого глаза. Входным зрачком наблюдательного и фотографического каналов служит изображение апертурной диафрагмы 19 офтальмоскопическим объективом 23 в обратном ходе лучей. Плоскость входного зрачка прибора касается первой поверхности роговицы глаза 36, т. е. находится на расстоянии РР вдоль оптической оси от фронтальной поверхности 25 офтальмоскопического объектива 23. Диаметр DАД апертурной диафрагмы 19 определяется по следующей формуле:
где задний отрезок офтальмоскопического объектива 23;
РР расстояние вдоль оптической оси от фронтальной поверхности 25 офтальмоскопического объектива до зрачка входа;
Dвх.зр. диаметр зрачка входа фундус-камеры;
βвх.зр увеличение в зрачке входа фундус-камеры.Therefore, the luminous flux reflected by the front surface of the cornea of the
Where back segment of an
PP distance along the optical axis from the
D int. pupil diameter of the entrance fundus camera;
β in.sp. an increase in the pupil of the entrance of the fundus camera.
Расстояние B вдоль оптической оси между апертурной диафрагмой 13 и наклонным торцом 21 оправы 18 определяется по следующей формуле:
где расстояние вдoль оптической оси между плоскостями зрачка входа и изображения 6III кольцевой диафрагмы (см. фиг.2), равное половине среднего статистического значения фокусного расстояния передней поверхности роговицы глаза пациента 36. Одновременно изображение 8' осевого непрозрачного экрана 8 проектируется оптической системой 7, 11, 16, 23 на расстояние от фронтальной поверхности 26, которое меньше, чем РР. А изображение отдельно стоящего осевого непрозрачного экрана 17' проектируется офтальмоскопическим объективом 23 на расстояние от фронтальной поверхности 25, которое больше, чем РР (см. фиг.1,5,6). Диаметры изображений непрозрачных осевых экранов 8 и 17 больше, чем диаметр зрачка входа фундус-камеры. Свет, диффузно отраженный от сетчатки 36 глаза эмметропа, образует параллельный ход лучей между этим глазом и офтальмоскопическим объективом 23. Последний изображает сетчатку глаза 36 в своей фокальной плоскости (см.фиг.1). Поскольку в оптической системе фундус-камеры выполнено условие (1), то стоящая в этой плоскости диафрагма 22 не перекрывает полезного изображения сетчатки глаза 36 эмметропа. Затем это изображение передается вторым репродукционным объективом 26 в плоскость полевой диафрагмы 27, с которой совпадает передняя фокальная плоскость сменного (в зависимости от выбранного врачом-оператором 37 увеличения) объектива 28. Через призму-куб 29 со светоделительной гранью, установленную, таким образом, в параллельном ходе лучей, часть светового потока проходит в бинокулярное устройство 31, через которое врач-оператор 37 наблюдает резкое изображение сетчатки глаза 36 пациента. В этом положении врач-оператор 37 включает фоторегистратор 34. В момент полного открытия фотозатвора последнего зажигается импульсный источник света 4. При этом действие части оптической системы осветительного канала, состоящей из компонентов 5-25 (см.фиг.1) аналогично. Фотосъемка производится, используя свет импульсного источника 4, диффузно отраженный от сетчатки глаза 36 эмметропа, прошедший через компоненты 23, 22, 20, 26-28, частично отраженный от светоделительной грани призмы-куб 29, а затем прошедший через объектив 32 и отраженный зеркалом 33 на фоторегистратор 34.The distance B along the optical axis between the
Where the distance along the optical axis between the planes of the pupil of the entrance and image 6 of the III ring diaphragm (see figure 2), equal to half the average statistical value of the focal length of the front surface of the cornea of the patient’s
Поскольку свет, диффузно отраженный от сетчатки глаза 36 пациента-эмметропа, образует параллельный ход лучей между этим глазом и офтальмоскопическим объективом 23, то при сдвиге глаза (или фундус-камеры) вдоль оптической оси (неточная фиксация глаза эмметропа) не нарушается резкость изображения сетчатки, но возрастает бликоопасность системы из-за нарушения взаимного расположения первой поверхности роговицы, зрачка входа фундус-камеры и изображения кольцевой диафрагмы 6 (см. фиг. 1,2). При этом, если расстояние от первой поверхности роговицы глаза 36 до изображения 6II кольцевой диафрагмы 6 оказывается равным 3,85 мм, то отраженные роговицей пучки лучей образуют параллельный ход между этой поверхностью и офтальмоскопическим объективом 23. Последний изображает кольцевую диафрагму в своей задней фокальной плоскости с линейным увеличением, равным отношению значения и 3,85 /мм/. Поскольку в изобретенной фундус-камере выполнено следующее условие:
то диафрагма 22 перекрывает свет, отраженный первой поверхностью роговицы глаза 36 пациента-эмметропа, не виньетилуя при этом полезный световой поток. Кроме того, при изменении величины РР изображения 8' и 17' осевых непрозрачных экранов 8 и 17 оказываются в плоскости зрачка входа фундус-камеры, защищая наблюдательный и фотографический каналы от паразитной засветки.Since the light diffusely reflected from the retina of the
then the
Если глаз 36 принадлежит аметропу, то нарушается резкость изображения его сетчатки, вследствие того, что диффузно отраженный ею свет выходит из глаза аметропа сходящимися (гиперметропия) или расходящимися (миопия) пучками. Тогда врач-оператор 37 компенсирует аметропию глаза 36, перемещая сменный объектив 28 вдоль оптической оси и восстанавливая тем самым параллельность хода лучей за сменным объективом 28. Если при работе глаз 36 пациента-аметропа смещается вдоль оптической оси фундус-камеры, то нарушается резкость изображения сетчатки в бинокулярном устройстве 31. Тогда врач-оператор 37 устраняет эту нерезкость изображения, перемещая фундус-камеру вдоль оптической оси, и восстанавливает тем самым значение РР (см. фиг.1). If the
При фотосъемке сетчатки глаза 36 по методу флюоресцентной ангиографии вводится возбуждающий фильтр 15 вместо установленной дополнительно в осветительном канале плоскопараллельной пластины 14. Одновременно вводятся призма-куб 30 для разделения светового потока по спектральному составу и барьерный фильтр 35, а призма-куб 29 выводится из хода лучей. Осветительный канал работает аналогично. При наблюдении и фоторегистрации используется световой поток флюоресценции красителя, предварительно введенного и протекающего по кровеносной системе сетчатки глаза 36. Флюоресценция вызывается частью светового потока импульсного источника света 4, прошедшей через возбуждающий фильтр 15. Отражающая грань призмы-куб 30 с селективно отражающим покрытием отражает большую часть светового потока флюоресценции и незначительную часть диффузно отраженного светового потока, вызывающего флюоресценцию. Барьерный фильтр 35 отсекает значительную часть последней составляющей, так что фоторегистрация ведется в свете флюоресценции красителя. Частотная фотосъемка (30-36 кадров со скоростью до 3 кадр/сек) по методу флюоресцентной ангиографии происходит при постоянном наблюдении сетчатки в свете, диффузно ею отраженном, который призма-куб ЗО пропускает в бинокулярное устройство 31. When photographing the
Надежность фундус-камеры повышена вследствие использования в ее конструкции вместо откидывающегося зеркала призмы-куб 30, разделяющей световой поток по спектральному составу, что исключает "смаз" изображения при частотной фотосъемке и дает возможность постоянно контролировать резкость изображения. При этом снижена чувствительность оптической системы прибора к перемещению глаза пациента вдоль оптической оси благодаря тому, что изображения 8' или 17' осевых непрозрачных экранов 8, 17 осветительного канала экранируют бликоопасную область, а диафрагма 22 препятствует проникновению света, отраженного от роговицы этого глаза в фундус-камеру. Дополнительная диафрагма 22 установлена а задней фокальной плоскости офтальмоскопического объектива, причем величина ее диаметра DF отвечает следующему условию:
Выполнение правой части этого неравенства означает, что диафрагма 22 не срезает полезной части светового потока в наблюдательном и фотографическом каналах. В расчетном положении глаза пациента относительно фундус-камеры свет, отраженный от первой поверхности роговицы этого глаза, также не попадает в оптическую систему фундус-камеры. Это достигнуто особым устройством оправы 18 второго репродукционного объектива. Эта оправа установлена одновременно в осветительном, наблюдательном и фотографическом каналах фундус-камеры. Она имеет два осевых отверстия 19 (диаметром DАД) и 20 (диаметром DB) с расстоянием вдоль оптической оси В. Торец меньшего отверстия (19) перпендикулярен к оптической оси и совмещен с апертурной диафрагмой, а торец большего (20) наклонен к оптической оси, оптически сопряжен с кольцевой диафрагмой 6 осветительного канала и имеет отражающее покрытие. Причем параметры отверстий 19, 20 ( DАД, DB, В ) связаны с параметрами глаза пациента (фокусное расстояние передней поверхности роговицы, диаметр зрачка), фундус-камеры в целом ( Dвх.зр., 2ω, РР), кольцевой диафрагмы 6 (dКД, βКД) и офтальмоскопического объектива 23 () последней следующими условиями:
DАД<DВ<dКД•βКД,
В фундус-камере приняты меры защиты глаза 36 пациента от вредного воздействия нерабочих ультрафиолетовой, инфракрасной и тепловой частей излучения источников света 2 и 4 на глазные среды, поскольку между этими источниками света, с одной стороны, и глазом 36 пациента, с другой стороны, установлены зеркало 9, селективно пропускающее инфракрасное и тепловое излучения и отражающее световой поток, и плоскопараллельная пластина 12, выполненная из материала, поглощающего нерабочую часть ультрафиолетового излучения. Принятые меры защиты глазных сред пациента позволили повысить эргономичность фундус-камеры без увеличения числа компонентов ее оптической системы: отражающее покрытие нанесено на уже предусмотренном отклоняющем зеркале 9, а в качестве фильтра использована плоскопараллельная пластина с осевым непрозрачным экраном 13.The reliability of the fundus camera is enhanced due to the use of a prism-cube 30 instead of a tiltable mirror, which separates the light flux by spectral composition, which eliminates image blur during frequency photography and makes it possible to constantly control image sharpness. At the same time, the sensitivity of the optical system of the device to the patient’s eye movement along the optical axis is reduced due to the fact that images 8 'or 17' of the axial
The fulfillment of the right-hand side of this inequality means that the
D BP <D B <d KD • β KD ,
In the fundus chamber, measures have been taken to protect the eyes of the 36 patient from the harmful effects of non-working ultraviolet, infrared and thermal parts of the radiation of
Технологичность и функциональные возможности фундус-камеры существенно возросли благодаря отсутствию откидывающихся зеркал и усовершенствованию системы светофильтров. Кроме того, специальная конструкция оправы 18 второго репродукционного объектива позволила гарантировать центрированность апертурной диафрагмы наблюдательного, фотографического каналов и зеркала с осевым отверстием осветительного канала. При этом исключен специальный оптический элемент, зеркало с осевым отверстием, из оптической системы фундус-камеры. The manufacturability and functionality of the fundus camera has increased significantly due to the lack of folding mirrors and the improvement of the filter system. In addition, the special design of the frame 18 of the second reproductive lens made it possible to guarantee the centering of the aperture diaphragm of the observation, photographic channels and the mirror with the axial hole of the lighting channel. In this case, a special optical element, a mirror with an axial hole, is excluded from the optical system of the fundus camera.
Приведем пример конструкции оптической системы фундус-камеры. Изображение нити (2,6 х 2,6 мм) лампы 2 (КГМН12-50 ТУ16.545.442-83), расположенной в центре кривизны сферического отражателя 21 с селективно отражающим покрытием, проектируется конденсором 3 ( 46,88 мм, увеличение 1,9 крат ) на колбу 24 импульсной лампы (ФКО,6 ОДО 337.160ТУ, диаметр колбы 5 мм), расположенной в фокальной плоскости конденсора 5 ( 14,47 мм, числовая апертура в пространстве предметов 0,44). Матовая пластина, шлифованная абразивом 28, на которой расположена кольцевая диафрагма 6 (наружный диаметр "кольца" составляет 8,8 мм, а внутренний 5,85 мм), увеличивает числовую апертуру конденсора 5 до 0,58. Изображения тел свечения ламп 2 и 4, размытые матовой пластиной, проектируются коллективом 7 ( 70,06 мм) в его фокальную плоскость, где размещена апертурная диафрагма 10 осветительного канала диаметром 50,5 мм. На коллективе 7 нанесен осевой непрозрачный экран 8 диаметром 3,2 мм. Между коллективом 7 и апертурной диафрагмой 10 расположено отклоняющее зеркало 9 из стекла К8 с селективно отражающим покрытием по ОСТЗ-1901-85 (кривая спектрального отражения приводится на фиг. 7). Оптическая система, состоящая из коллектива 7 и компонентов 11 и 14 первого репродукционного объектива, проектирует кольцевую диафрагму на наклоненный под углом 50 град. с линейным увеличением 1,1 крат, а диафрагму 10 в плоскость дополнительно установленной на расстоянии равном 23,3 мм от поверхности 24 офтальмоскопического объектива 23 диафрагмы 22 (DF 39 мм ). Диаметр большего отверстия оправы 18 DB равен 6 мм, а меньшего DАД 4,2 мм. Расстояние от плоскости отверстия 19 до наклонного торца отверстия 20 В равно 6,4 мм (см. рис. 1) Офтальмоскопический объектив 23 ( 36 мм, 31,03 мм, 1 18) проектирует изображение кольцевой диафрагмы 6 в плоскость расширенного до диаметра не менее 7 мм зрачка глаза пациента 36 на расстояние 49,9 мм от поверхности 25 офтальмоскопического объектива 23, а апертурную диафрагму 19 на расстояние РР, равное 48 мм от этой поверхности. Диаметр зрачка входа фотографического и наблюдательного канала составляет 2 мм. При этом изображение 8' экрана 8 на коллективе 7 имеет диаметр, равный 2,2 мм, и находится на расстоянии 53,98 мм от поверхности 25, а изображение 17' экрана 17, имеющее диаметр, равный 2,73 мм на расстоянии 47,02 мм. Плоскопараллельная пластина 12 изготовлена из стекла ЖС 12 ГОСТ 9411-81 толщиной 3,5 мм. Осевой непрозрачный экран 13 имеет диаметр 1,2 мм.Let us give an example of the design of the optical system of a fundus camera. The image of the filament (2.6 x 2.6 mm) of lamp 2 (KGMN12-50 TU16.545.442-83) located in the center of curvature of a
В расчетном положении лучи света, отраженные передней поверхностью роговицы глаза 36 пациента, образуют через офтальмоскопический объектив 23 изображение кольцевой диафрагмы 6 между торцами отверстий 19 и 20 с диаметрами 4,4 мм и 6,4 мм. При неточном взаимном расположении глаза 36 пациента и фундус-камеры это изображение кольцевой диафрагмы 6 быстро перемещается в плоскость диафрагмы 22 и ею диафрагмируется. Спектральная кривая бальерного фильтра 15 (стекло СЗС 22, ГОСТ 9411-81, толщина 2 мм, со спектроделительным покрытием), вводимого в осветительный канал при проведении исследования по методу флюоресцентной ангиографии, приводится (см. фиг. 8, кривая 1). In the calculated position, the light rays reflected by the front surface of the cornea of the patient’s
Второй репродукционный объектив 26 имеет следующие параметры: β - 45x, числовая апертура 0,03, 2•y 26 мм.The second reproducing lens 26 has the following parameters: β - 45 x , numerical aperture 0.03, 2 • y 26 mm.
Сменный объектив 28 имеет следующие параметры: 112,5 мм или 50,7 мм, 1:9, 2•ω28 7o; пределы перемещения из расчетного положения от 10,5 мм до 8,3 мм.The interchangeable lens 28 has the following parameters: 112.5 mm or 50.7 mm, 1: 9, 2 • ω 28 7 o ; limits of movement from the design position from 10.5 mm to 8.3 mm.
Призма-куб 29 имеет светоделительное покрытие с соотношением коэффициентов пропускания и отражения как 1:3. Бинокулярное устройство фундус-камеры имеет следующие технические характеристики: видимое увеличение - 6х, 2•ωок 40o, 19,1 мм, 1:10. Фотографический объектив имеет следующие технические характеристики: 207 мм, 1:16,4, 2•ωф 7o.Prism-cube 29 has a beam splitting coating with a ratio of transmittance and reflection as 1: 3. The binocular device of the fundus camera has the following technical characteristics: visible magnification - 6 x , 2 •
Характеристические кривые барьерного фильтра 35 (кривая 2) и спектроделительного покрытия призмы-куб 30 (кривая 4), а также кривая флюоресценции флюоресцина натрия (кривая 3) приводятся (см. фиг.8). The characteristic curves of the barrier filter 35 (curve 2) and the spectrodividing coating of the prism-cube 30 (curve 4), as well as the fluorescence curve of sodium fluorescin (curve 3) are shown (see Fig. 8).
Приведем в заключение технические характеристики обоих каналов. Let us conclude with the technical characteristics of both channels.
Наблюдательный канал (23, 19, 26, 27, 28, 29, 31):
Увеличение совместно с глазом эмметропа 13,5х или 27х
Диаметр зрачка входа 2 мм
Угловое поле в пространстве предметов 45o или 22,5o
Пределы коррекции аметропии глаза, дптр:
пациента ±35
врача-оператора ±5
Фотографический канал (23, 19, 26-30, 32-34):
Увеличение совместно с глазом эмметропа 2х или 4х
Фокусное расстояние -34 мм или -68 мм
Диаметр зрачка входа 2 мм
Угловое поле в пространстве предметов 45o или 22,5o
Пределы коррекции аметропии глаз пациентов и врача-оператора аналогичны. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6Observation channel (23, 19, 26, 27, 28, 29, 31):
Magnification together with the eye of emmetrop 13.5 x or 27 x
The diameter of the pupil of the entrance is 2 mm
Angular field in the space of objects 45 o or 22.5 o
The limits of correction of eye ametropia, diopters:
patient ± 35
operator ± 5
Photographic channel (23, 19, 26-30, 32-34):
Magnification with the eye of
Focal length -34 mm or -68 mm
The diameter of the pupil of the entrance is 2 mm
Angular field in the space of objects 45 o or 22.5 o
The limits of correction of eye ametropia of patients and the operator are similar. YYY2 YYY4 YYY6
Claims (5)
DАД < DB < dКД• VКД,
где Dвх.зр диаметр зрачка входа фундус-камеры;
PP расстояние вдоль оптической оси от фронтальной поверхности офтальмоскопического объектива до зрачка входа;
2ω угловое поле фундус-камеры;
фокусное расстояние и задний отрезок офтальмоскопического объектива;
B расстояние вдоль оптической оси между торцами отверстий в оправе второго репродукционного объектива;
DАД, DВ диаметры меньшего и большего отверстий в оправе второго репродукционного объектива;
DF диаметр диафрагмы в фокальной плоскости офтальмоскопического объектива;
dКД внутренний диаметр кольцевой диафрагмы;
VКД увеличение осветительного канала для плоскости кольцевой диафрагмы.1. A fundus camera containing an ophthalmoscopic lens, a lighting channel including sequentially installed light sources, a condenser, an annular diaphragm, a collective deflecting mirror, a first reproducing lens with a plane-parallel plate inside it with an opaque axial screen, an observation channel with a binocular device and a photographic a channel with a photographic recorder, in the common part of which an aperture diaphragm, a second reproduced lens in a frame, and also e interchangeable lens mounted for movement along the optical axis, characterized in that the frame of the second reproduction lens has two axial holes of different diameters, the end of the smaller of which is perpendicular to the optical axis and aligned with the aperture diaphragm of the observation and photographic channels, and the end of the larger hole is inclined to the optical axis, optically paired with the annular diaphragm of the lighting channel and has a reflective coating, in the focal plane of the ophthalmoscopic lens is installed a diaphragm is shown, and in front of the binocular device and the photorecorder, a prism-cube with a beam splitting coating on the reflecting face facing the photorecorder is installed, in the lighting channel a plane-parallel plate with an axial opaque screen is made of material opaque in the ultraviolet region of the spectrum, and the parameters of the optical system of the fundus camera are related by
D BP <D B <d KD • V KD ,
where D in.zp the diameter of the pupil of the entrance fundus camera;
PP distance along the optical axis from the front surface of the ophthalmoscopic lens to the entrance pupil;
2ω angular field of the fundus camera;
focal length and back segment of an ophthalmoscopic lens;
B is the distance along the optical axis between the ends of the holes in the frame of the second reproduction lens;
D HELL , D In the diameters of the smaller and larger holes in the frame of the second reproduction lens;
D F the diameter of the diaphragm in the focal plane of the ophthalmoscopic lens;
d CD internal diameter of the annular diaphragm;
V CD increase the illumination channel for the plane of the annular diaphragm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5067524 RU2063165C1 (en) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Fundus-camera |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5067524 RU2063165C1 (en) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Fundus-camera |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2063165C1 true RU2063165C1 (en) | 1996-07-10 |
Family
ID=21615753
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5067524 RU2063165C1 (en) | 1992-07-10 | 1992-07-10 | Fundus-camera |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2063165C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176795U1 (en) * | 2017-08-09 | 2018-01-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Optical device for the study of the fundus to detect age-related macular degeneration of the retina |
-
1992
- 1992-07-10 RU SU5067524 patent/RU2063165C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Fundus-camera. Проспект фирмы "Оптон" ФРГ. 2. Гофман Х., Лейпольд Г., Нордвиг В. О некоторых требованиях к разработке оптических систем для оптической медицинской аппаратуры. - Иенское обозрение, 1982, № 4. c.181-184. 3. Kuhm G. Die Retina-Camera RCS310-eine neie Weitwinkel-Netzhautcamera des Kombinates VEB Carl Ziiss, Jena. Jenaer Rundschau, 1986, N 1, s. 7-9. 4. Чуриловский В.Н. Теория оптических приборов. - М.-Л.: Машиностроение, c.178-179. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU176795U1 (en) * | 2017-08-09 | 2018-01-29 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Optical device for the study of the fundus to detect age-related macular degeneration of the retina |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3954329A (en) | Wide-angle opthalmoscope employing transillumination | |
US3914032A (en) | Device for observing and photographing the fundus of eye | |
CN103458771A (en) | Retinal imaging device | |
JP4079779B2 (en) | Ophthalmoscope | |
JPH05142479A (en) | Stereomicroscope | |
JPH0382438A (en) | Binocular ophthalmoscope | |
US11385447B2 (en) | Microscopes including illumination field diaphragms | |
JPS6117493B2 (en) | ||
US4396260A (en) | Slit lamp having replaceable objective lens unit for observation of cornea | |
US4162827A (en) | Wide angle objective for ophthalmoscopic instrument | |
JPH07255771A (en) | Safety filter for ophthalmic treatment and/or diagnosis equipment and laser adapter therefor | |
RU2063165C1 (en) | Fundus-camera | |
JPH01320051A (en) | Endodermis accessory device | |
US2777364A (en) | Fogusing lens for ophthalmic instrument | |
JPS6151891B2 (en) | ||
JPH08182653A (en) | Ophthalmological photographing device | |
RU2214152C2 (en) | Fundus camera | |
JP3597258B2 (en) | Fundus camera | |
JP2021518183A (en) | Ocular imaging device for imaging the posterior and anterior segment of the eye | |
RU2065720C1 (en) | Fundus-camera | |
JPS6255430B2 (en) | ||
JPH0898812A (en) | Retinal camera | |
Knoll | An infra-red skiascope and other infra-red ophthalmic research instruments | |
JPH03136633A (en) | Ophthalmic lighting device | |
JPS6254497B2 (en) |