DE2725990C2

DE2725990C2 - Ophthalmoskopisches Gerät

Info

Publication number: DE2725990C2
Application number: DE2725990A
Authority: DE
Inventors: Yuji Chigasaki Kanagawa Ito
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1982-11-11
Also published as: JPS6139048B2; JPS52150645A; DE2725990A1; US4162827A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein ophthalmoskopisches Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ophthalmoskopische Geräte gemäß dem Oberbegriff des Palentanspruchs 1 sind beispielsweise aus de. DE-AS 19 51 159 und der DEOS 25 12 427 bekanntgeworden oder auch in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 2b 07 324 beschrieben. Will man bei einem derartigen ophthalmoskopischen Gerät den Blickwinkel des Objektivs vergrößern, so ist eine Erhöhung der Linsenzahl des Objektivs nahezu unvermeidbar. Dies geht jedoch mit einer Erhöhung der Zahl cli-r brechenden Oberflächen einher, an denen unerwünsi Ii Reflexionen auftreten. Diese können dadurch beseitig· werden, daß eine entsprechende Anzahl von Punktmas ken im optischen Weg des Beleuchtungslichts vorgese hen wird, wodurch aber die Beleuchtung des Augenhintergninds abgeschwächt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein ophthalmoskopisches Gerat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I derart weiterzubilden, daß das Objektiv einerseits einen großen Blickwinkel hat und andererseits störende Reflexionen mit einfachen Mitteln ausgeschaltet werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die erfindungsgemäße Lösung sieht zum einen eine Verringerung der Öberflächenanzahl des Objektivs dadurch vor, daß drei Linsen zu einem Triplett verkittet werden. Darüber hinaus ist die Form der einzelnen Linsen so gewählt, daß eine einzige

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65 Punktmaske ausreicht, um Reflexionen an allen brechenden Objektivflächen auszuschließen.

Durch die asphärische Gestaltung mindestens einer äußeren Linsenfläche gemäß Patentanspruch 2 kann die AbbilduRgsleistung des erfindungsgemäßen Objektivs weiter gesteigert werden.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausföhrungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Schnittbild eines Ausführungsbeispiels eines achromatischen fotografischen Objektivs, wobei die Wirkung bei dem Ausschalten der störenden Lichtreflexionen von den unterschiedlichen Flächen des Objektivs geometrisch dnrgestellt ist

F i g. 2 ist eine schematische Schnittansicht einer ophthalmoskopischen Kamera mit dem Objektiv der Fig. 1.

F i g. 3 ist ein Schnittbild, das ein Beispiel einer Modifikation des Objektivs zeigt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 wird zuerst anhand der Fig.2 eine ophthalmoskopische Kamera fur die Fotografie des Augenhiniergrunds gezeigt; die Pupille des Auges Eist mit E'bezeichnet. Die Kamera umfaßt ein achromatisches fotografisches Objektiv 1 und eine abbildende Linse 3, die in dieser Reihenfolge auf der Objektseite vor einem fotografischen Film 4 auf einer gemeinsamen optischen Achse angeordnet sind. Zwischen dem Objektiv 1 und der abbildenden Linse 3 befindet sich ein Lochspiegel 2, der in bezug auf die optische Achse unter einem Winkel geneigt ist, wobei eine in der Mitte dzi Spiegels angeordnete Öffnung mit der optischen Achse übereinstimmt. Der Spiegel 2 bildet einen Teil einer optischen Beleuchtungsanordnung, die außerdem eine Relaislinse 5, die ein Bild eines ringförmigen Flecks 7 auf dem Spiegel 2 erzeugen kann, eine hinter dem Fleck 7 in optisch ausgerichteter Beziehung angeordnete Kondensorlinse 8 zur selektiven Ausbildung eines Bilds von einer von zwei Lichtquellen, nämlich einer Drahtwendel einer Belcuch tungslampe 9 oder eines Lichtivogens e ner Blitzröhre IO auf dem Fleck 7. und einen Spiegel 11 umfaßt, der zwischen der gezeichneten Stellung, in der die Beleuchtungslampe 9 fur die visuelle Beobachtung des Augenhintergrunds durch ein optisches Suchersystem ausgewählt ist. und einer mit einer gestrichelten Linie angezeigten Stellung schwenkbar ist. in der die Blitzröhre 10 für die Belichtung des f ilms 4 ausgewählt ist. Das optisch·: Siichersystem umfaßt einen Reflexspiegel 12. der zwischen einer gezeigten Beobachtungsstel lung und einer Nicht-Beobachtungsstellung bewegbar ist. eine Feldlinse 13 und ein Okular 14. Wenn sich der Spiegel 12 in der Beobachtungsstcllung befindet, wird ein endgültiges Bild des Augenhintergrunds auf der Feldlinse 13 ausgebildet und kann deshalb von einem Auge des Beobachters, der durch das Okular 14 schaut, betrachtet werden. Es soll hier erwähnt werden, daß anstelle der Verwendung des Okulars 14 eine Sammellinse zusammen mit einer Aufnahmeröhre verwendet werden kann, deren Bildempfangsfläehe mit der Brennebene der Sammellinse übereinstimmt, so daß auf einer Braun'schen Röhre das Bild des Augenhintcr grurids sichtbar gemacht werden kann.

Bei dieser optischen Beleuchlurigsanordnürig ist es möglich, eine ringförmige Zone der Pupille E' zu beleuchten, während der mittlere Bereich unbeleuchtet bleibt, da das Objektiv 1 ein endgültiges Bild des ringförmigen Flecks 7 auf die Ebene der Pupille E' projizieren kann. Die abbildenden Strahlen, die an der Netzhaut reflektiert werden und aus der Pupille E'

austreten, werden durch dns Objektiv 1 gesammelt, so daß ein Zwischenbild der Netzhaut vor dem Beleuchtungsspiegel 2 gebildet wird. Die Größe der Blende des Beleuchtungsspiegels 2 ist so einjustiert, daß nur der Teil der von der Pupille E' ausgehenden Strahlen, der durch den unbeleuchteten mittleren Bereich der Pupille gelangt, durch die Öffnung des Beleuchtungsspiegels 2 treten kann; die Strahlen werden dann von der abbildenden Linse 3 auf den Film 4 fokussiert, vorausgesetzt, dull sich der Spiegel 12 in der Nicht-Beobachtungsstellung befindet, bei der ein Bild des Hintergrundes des Auges E auf dem Film 4 aufgezeichnet wird.

Da die beleuchtenden Lichtstrahlen auf die vordere Oberfläche R\ und auf die hintere Oberfläche Ra in einer zu den abbildenden Lichtstrahlen umgekehrten Richtung einfallen, wird ein gewisser Bruchteil der beleuchtenden Strahlen von der hinteren Oberfläche Ra in divergierender Weise reflektiert, und ein zusätzlicher gewisser Bruchteil wird von der vorderen Oberfläche R₁ in einer konvergierenden Weise reflektiert, wobei beides als störendes Einlaiisiicht auf dem Film 4 wirkt Es ist bekannt, solche störenden Lichtrefkxionen auszuschalten (siehe beispielsweise die OE-AS 19 51159, die DE-OS 25 12 427 bzw. die nicht vorveröffentlichte DE-OS 26 07 324). Die störenden Reflexionen von der verkitteten Fläche oder den verkitteten Flächen in dem achromatischen Objektiv werden jedoch nicht berücksichtigt.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel des fotografischen Objektivs gezeigt, das in der Form eines achromatischen Tripletts 1 konstruiert ist: das Triplett 1 besteht aus einer negativen Meniskuslinse la. die in Richtung auf das zu fotografierende Auge Ekonvex ist, einer bikonvexen Linse \b, die in diesem Fall eine äquikonvexe Linse ist. und einer negativen Meniskuslinse 1 c, die in Richtung auf das Auge E konkav ist. wobei die Linsen in dieser Reihenfolge an ihren benachbarten Flächen miteinander verkittet sind. Das Material, aus dem die beiden negativen Meniskuslinsen la und Ic bestehen, besitzt einen großen Brechungsindex und eine geringere Abbe'sche Zahl als das Material, aus dem die positive Meniskuslinse lbbesteht.

LJm zwischen dem Objektiv 1 und dem Beleuchtungsspiegel 2 ein Bündel abbildender Lichtstrahlen zu erzeugen, das frei von störenden einfallenden Lichtstrahlen ist. gelten folgende speziellen Erfordernisse: Es sei angenommen, daß ein Lichtstrahl L. der von einem Punkt P in der Mitteltbene der Öffnung des Beleuchtungsspiegels 2 ausgeht, auf das Objektiv 1 auftrifft und daß vier unterschiedliche virtuelle Bildpunkte Pi. P₂. P\ und Pt an unterschiedlichen Stellen innerhalb dr<. Körpers des Objektivs durch an den Oberflächen ΛΊ. R₁. R₁ und Ri reflektierte Strahlen /1.I₂. Ii und /1 nach den rotwendigen aufeinanderfolgenden Brechungen an den F.infallsoberflächen ausgebildet werden. Um die vier reflektierten Strahlen auszuschal-•en. ist es deshalb notwendig. vie^r schwarze Flecke vorzusehen, die in der optischen Beleuc'itungsanordnung an entsprechenden Stellen angeordnet sind, die in bezug auf die Stellen der virtuellen BUdpunkte P₁ bis Pt konjugiert sind. Wenn die Stellen dieser vier schwarzen Flecke in einem beträchtlich größen Ausmaß vöneman^ der abweichen, besteht die Möglichkeit, daß die Beleuchtung über die gesamte Fläche des Augenhintergrunds nicht gleichmäßig ist, sogar wenn zwei der Bildpunkte, nämlich P\ und Pa durch herkömmliche Mittel in ihren Stellen miteinander übereinstimmen.

Nach den Merkmalen der Erfindung sind die vier Oberflächen R\ bis Ra in jedem Paar benachbarter Oberflächen in die gleiche Richtung orientiert, d. h. in dem vorderen Paar der Oberflächen R\ und Ri und in dem hinteren Paar der Oberflächen Ri und Ra, so daß es möglich ist, die Bildpunkte P\ und Pa an einem Punkt miteinander in Übereinstimmung zu bringen und die Bildpunkte P₂ und P₃ an diesem Punkt miteinander in Obereinstimmung zu bringen, wodurch die notwendige Anzahl der schwarzen Flecke auf nur einen reduziert werden kann, vorausgesetzt, daß die Größe des Flecks entsprechend gewählt ist. In diesem Zusammenhang soll erwähnt werden, daß die Größe des sc'nwarzen Flecks auf ein Minimum gebracht werden kann, wenn die Größen der virtuellen Bildpunkte P\ und P₄ des Flecks einander gleichgemacht sind. Um dies :i erreichen, ist es erforderlich, daß die Krurnmungsradiin der Oberflächen R\ bis Ri und die axiale Stärke der Linsen du di und di die folgenden Beziehungen erfüllen:

= c/i + di +

d.

In der F 1 g. 2 ist ein Beispiel der Anordnung und des Aufbaus eines einzigen schwarzen Flecks dargestellt. Dieser einzige schwarze Fleck 6a befindet sich auf einer transparenten Platte 6 zwischen der Relaislinse 5 und dem ringförmigen Fleck 7 an einem Punkt, der in bezug auf die Kombination des beleuchtenden Lochspiegels 2 und der Relaislinse 5 zu dem Punkt konjugiert ist. an dem die vier Bildpunkte P\ bis Pa miteinander übereinstimmen. Man findet, daß die Größe des schwarzen Flecks 6a durch die Größe der Öffnung des Spiegels und die Vergrößerung der Relaislin^ce 5 bestimmt ist. Da die virtuellen Bilder P₂ und P₁ in üblicher Weise eine geringere Größe aufweisen als die virtu- Ilen Bilder Pi und Pt. hängt die Größe des schwarzen Flecks 6a von den virtuelicn Bildern P und Pt ab. Ferner ist es nicht notwendig, eine genaue Übereinstimmung der Positionen der virtuellen Bilder herbeizuführen, da eine geringe Abweichung durcii eine kleine Erhöhung der Größe des Flecks kompensiert werden kann.

Ein Beispiel eines speziellen achromatischen Triplets kann gemäß den in der folgenden Tabelle gegebenen numerischen Daten konstruiert werden; die Tabelle zeigt die Radien R\ bis Rt. die jeweilige Linsendicke dt bis c/j zusammen mit dem entsprechenden Brechungsindex nd bis ndi für die spektrale D-Linie des Natriums

ss und die Abbe'schen Zahlen Vd\ bis Vd 1. Negative Werte der Radien /?i und Rt bezeichnen Oberflächen, die in Richtung auf das abbildende Einfallslicht konkav sind. Statt der Verwendung der sphärischen Oberfläche Ri kann eine asphärijche Oberfläche verwendet werden. In diesem Fall ist in oen Beziehungen statt der asphärischen Oberfläche die sphärische Standardoberfläche anzuwenden.

Brennweite

/=100

Blickwinkel

2 ω = 45°

«1	= 95.70
Λ₂	= 76.56
*3	= -76.56
A4	= -95.70

</, = 9.57

76.56

d_} = 9.57

/irfi = 1.7552
nd₂ = 1.6170
nd_} = 1.7552

W₁ = 27.5
Vd₁ = 62.8
Ktfj = 27.5

Gemäß der Darstellung in Fig.3 kann das erfindungsgemäße fotografische Objektiv eine aplanatische Linse A aufweisen, wie es bereits in der deutschen Patentanmeldung P 27 22 682.0 vorgeschlagen wurde. In diesem Fall muß die aplanatische Linse A vor dem Triplett der Fig. 1 und 2 angeordnet sein, wobei der I^ ι·ί'ΐΐηΐηΐ tr*rrfmln**\r+t ·**!>* r\s\t* *»^*·-Λη~ηη /**t 1* η »· f 1 ΐΐ .η I-» η ^Xn-

Linse A mit dem Mittelpunkt der Öffnung der Pupille E' übereinstimmt. Die hintere Oberfläche der Linse A ist eine aplanatische Oberfläche.

Die Erfindung schafft somit eine ophthalmoskopische Kamera mit einem achromatischen Objektiv, das auf einer gemeinsamen optischen Achse einer abbildenden Linse vor einem fotografischen Film angeordnet ist; das Objektiv kann ein ringförmiges Bündel beleuchtender Lichtstrahlen auf die Hornhaut eines zu fotografierenden Auges projizieren, wenn die beleuchtenden Lichtstrahlen von einer Lichtquelle über eine Relaislinse nach der Reflexion an einem Lochspiegel kommen; der Lochspiegel ist zwischen dem Objektiv und der abbildenden Linse unter einem Winkel mit der optischen Achse angeordnet. Um den Blickwinkel zu vergrößern, ist das Objektiv in der Form eines bikonvexen Tripletts konstruiert, das aus einer nach

ψ wi (fν* f\i/iiTi«A^ii Kuculi TVIi ifi^iirjfiuiviuiti^i ^tn^t uuut konvexen Linse und einer nach hinten konvexen negativen Meniskuslinse besteht, wobei die vier brechenden Oberflächen so ausgebildet sind und so in Abstand stehen, daß ein Strahl aus abbildenden Strahlen, der durch eine mittlere öffnung des Beleuchtungsspiegels zu dem Film gelangt, frei von störenden Lichlreflexionen an diesen vier Linsenoberflächen durch die Verwendung eines einzigen schwarzen Flecks gemach, werden kann, der sich an einem Punkt zwischen der Lichtquelle und dem Spiegel in koaxialer Lage befindet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ophthalmoskopisches Gerät, umfassend ein einem zu untersuchenden Auge zuzuwendendes Objektiv, eine Abbildungslinsengruppe zur erneuten Abbildung eines vom Objektiv erzeugten Bildes, ein Beleuchtungssystem mit wenigstens einer Lichtquelle zur Erleuchtung des Augenhintergrundes, eine hinter dem Objektiv angeordnete Reflexionseinrichtung, die das Beleuchtungslicht in Richtung zur hintersten Oberfläche des Objektivs reflektiert, eine Lichtübertragungseinrichtung, die das von der Lichtquelle ausgesandte Licht zur Reflexionseinrichtung überträgt, wenigstens eine Punktmaske zwischen der Lichtquelle und der Reflexionseinrichtung zur Verhinderung einer Reflexion im Objektiv, und eine Blendenanordnung zwischen dem Objektiv und der Abbildungslinsengruppe, dadurch gekennzeichnet, daß das Objektiv ein verkittetes Triplett (l);-iyfweist, welches aus einer zur Seite des Auges konvexen negativen Meniskuslinse (ia/ einer Bikonvexlinse (ib) und einer zum Auge hin konkaven negativen Meniskuslinse (Ic^ besteht, und daß die Krümmungsradien (Ru Ra) der äußeren Oberflächen des Tripletts im wesentlichen gleich der axialen Dicke (d\ + cfc + dj) des Tripletts sind, während die Krümmungsradien (R2, Ri) beider Oberflächen der Bikonvexlinse im wesentlichen gleich der axialen Dicke (di) der Bikonvexlinse sind.

2. Gerät nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet. daß mindestens eine äußere Fläche des verkitteten Tripletls M) als asphärische Fläche ausgebildet ist.