DE3118186A1

DE3118186A1 - Optisches system fuer ophthalmologische instrumente

Info

Publication number: DE3118186A1
Application number: DE19813118186
Authority: DE
Inventors: Youich Iba; Masaki Hachiouji Matsubara; Ken-Ichi Nakahashi
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1980-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1982-02-18
Also published as: JPS6152695B2; DE3118186C2; US4439023A; JPS56166832A

Description

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Anwaltsakte P 681 & OLYMPUS OPTICAL CO., LTD.

Tokyo, Japan

Optisches System für ophthalmologisehe Instrumente

Die Erfindung betrifft eine Verbesserung an einem optischen System für ophthalmologisehe Instrumente, wie beispielsweise FUNDUS-Kameras.

Die herkömmliche Funduskamera hat einen Aufbau gemäß Figur 1. Dort sieht man einen Augapfel !,,eine Objektivlinse 2, einen Spiegel 3 mit einer Öffnung, eine Blende 4, eine Relaislinse 5s einen Schwenkspiegel 6, ein Okular 7, einen Film 8, eine Lichtquelle 9 zur Betrachtung, ein wärmeabschirmendes Filter 10, eine fotografische Lichtquelle 11, wie eine Stroporöhre, einen Ringschlitz 12, Kollektorlinsen 13 und 14 sowie eine Linse 15 zum Projizieren eines Bildes des Ringschlitzes (Ringblende, englisch: ring slit). Bei diesem optischen System leuchtet die Lichtquelle 9 stets und sendet Strahlen aus, die von der Kollektorlinse fokusiert werden, so daß sie ein Bild der Lichtquelle 9 an einer Stelle abbilden, die im wesentlichen gleich jener der fotografischen Lichtquelle 11 ist. Dieses Bild der Lichtquelle wird wiederum durch die Kollektorlinse l4 an einer Stelle im Bereich des Ringschlitzes 12 fokusiert. Deshalb wirkt der Ringschlitz wie eine zweite Lichtquelle im optischen System, an der nachfolgenden Stufe angeordnet. Die durch diesen Ringschlitz hindurchtretenden Strahlen werden durch die Projektorlinse 15 an eine Stelle im Bereich des Spiegels 3 mit der öffnung projiziert. Das Bild des Ringschlitzes wird weiterhin durch die Objektivlinse 2 auf die Hornhaut des untersuchenden Augapfels projiziert, um die dem Fachmann bereits bekannte, ringförmige Beleuchtung zu erhalten. Die beleuchteten Strahlen, die auf diese Weise von dem illuminierten Fundus zerstreut werden, werden durch die

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Hornhaut hindurch projiziert und durch die Objektivlinse 2 derart fokusiert, daß sie ein Bild des Fundus an einer Stelle zwischen Objektivlinse 2 und Spiegel 3 mit der Öffnung bilden. Dieses Bild des Fundus tritt sodann durch Blende 4, wird von Relaislinse 5 fokusiert und von dem Schwenkreflektionsspiegel 7 und dem Reflexionsspiegel 7a reflektiert, und wieder auf einer Fokus ie rp latte 7t> zur Betrachtung durch das Okular "Jc abgebildet. Wird Schwenkspiegel in die durch die strichpunktierte Linie dargestellte Position geschwenkt, so wird auf dem Film 8 der Fundus zum Zwecke des Fotografierens abgebildet.

Um eine Funduskamera mit einem kompakteren optischen System zu schaffen, wäre ein Verfahren denkbar, bei welchem die Linsen kompaktergestaltet sind; ein weiteres Verfahren bestünde darin, die Gesamtlänge des Linsensystemes zu verringern; ein drittes Verfahren bestünde darin, die Brennweite des Linsensystemes insgesamt zu verringern, usw. Alle diese Verfahren haben jedoch nur in sehr beschränktem Maße die Möglichkeit, das optische System kompakt, d.h. also raumsparend, zu gestalten.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches System für ophthalmologische Instrumente zu schaffen, das einen kleinen Reflektionsspiegel umfaßt und kompakt gestaltet werden kann.

Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein optisches System für ophthalmologische Instrumente zu schaffen, mit einem Beleuchtungssystem, das derart gestaltet ist, daß der Fundus eines zu untersuchenden Augapfels mit Beleuchtungsstrahlen beleuchtet wird, die durch einen Ringschlitz und eine Objektivlinse hindurchgetreten sind, und ein Beobachtungs-Fotografier-System derart zu gestalten, daß ein Beobachten und ein Fotografieren eines Bildes des Fundus des genannten Augapfels, der untersucht werden soll, mit einem kleinen Reflektionsspiegel möglich ist, der in dem genannten Beleuchtungssystem derart angeordnet ist,

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daß er in bezug auf die optische Achse des Systems geneigt werden kann, ferner mit einer Relaislinse zum Fokusieren der von dem Fundus reflektierten Strahlen, die durch die genannte Objektivlinse hindurchtreten und von dem genannten kleinen Reflektionsspiegel reflektiert werden.

DIE ERFINDUNG IST ANHAND DER ZEICHNUNG NÄHER ERLÄUTERT

Fig. 1 zeigt in einer Schnittansicht den Aufbau des optischen Systemes für eine herkömmliche Funduskamera.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht, die den Aufbau des optischen Systemes für eine Funduskamera gemäß der Erfindung veranschaulicht.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines optischen Elementes, das sowohl als kleiner Reflektionsspiegel und als Ringschlitz dient, anzuwenden bei dem optischen System gemäß der Erfindung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

In Fig. 2 ist ein Augapfel 21 wiedergegeben, der untersucht werden soll, ferner eine Objektivlinse 22, ein Ringschlitz 23, ein optisches System 2 4 mit einer kleinen Reflexionsfläche, was noch später zu beschreiben sein wird, eine Relaislinse 25₃ ο ine η Schwenkspiegel 26, einen RcflekLionsspioßoI ?'[, eine B'okusierplatte 28, ein Okular 29 und einen Film 30. Außerdem erkennt man eine der Betrachtung liegende Lichtquelle J>1, ein wärmeabschirmendes Filter 32, eine Lichtquelle 33 zum Fotografieren, wie beispielsweise eine Strobohülse sowie Kollektorlinsen 34 und 35-

Das bei dem optischen System gemäß Fig. 2 verwendete optische Element 2 4 weist eine transparente Scheibe 24ä auf. In deren

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Zentrum ist ein Vorsprung 24b vorgesehen, dessen reflektierende Fläche gegen die Objektivlinse hin geneigt ist.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten, ein solches optisches Element umfassendes optisches System treten die aus der Lichtquelle 31 ausgesandten Lichtstrahlen durch die transparente Scheibe 24a hindurch und werden fokusiert, um ein Bild der Lichtquelle im Bereich des Ringschlitzes 23 in gleicher Weise wie bei dem herkömmlichen optischen System gemäß Fig. 1 zu erzeugen. Die durch Ringschlitz 23 hindurchgetretenen Strahlen werden von Objektivlinse 22 derart fokusiert, daß sie ein Bild im Bereich der Hornhaut erzeugen, um den Fundus des zu untersuchenden Augapfels zu beleuchten.

Hierdurch wird eine ringförmige Beleuchtung erreicht. Sodann treten die durch den Fundus zerstreuten Strahlen durch die Objektivlinse 22 hindurch und werden auf der kleinen reflektierenden Fläche des Vorsprungs 24b reflektiert. Sodann treten sie durch die Relaislinse 25 hindurch und werden zum Betrachten und Fotografieren in gleicher Weise ausgenutzt wie bei dem herkömmlichen optischen System gemäß Figur 1.

Da der Ringschlitz 23 und die Hornhaut des zu untersuchenden Augapfels in bezug auf die Objektivlinse 22 im optischen System in einem festen Zusammenhang verbleiben, basierend auf der Ringbeleuchtungsmethode gemäß der Erfindung, wie oben beschrieben, kehren die von der Hornhaut reflektierten Strahlen zur kreisförmigen Öffnung des Ringschlitzes zurück. Deshalb werden die von der Hornhautfläche reflektierten Strahlen von der kleinen reflektierenden Fläche des optischen Elementes nicht reflektiert und treten somit nicht in das System des Fotografierens/Betrachtens ein. Da die kleine reflektierende Fläche dahin wirkt, daß sie das Bild des Fundus von den durch die Hornhaut reflektierten Strahlen abtrennen und auswählen, so daß die erstgenannten einen anderen optischen Weg einschlagen, ist das auf dem Film oder auf der fokusierenden Platte gebildete Bild frei von Flackern.

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Da das optische System gemäß der Erfindung einen kleinen Reflektorspiegel anstelle eines Spiegels mit einer Öffnung verwendet, um das Beleuchtungssystem von dem Fotografier/ Betrachtungs-System zu trennen, wie oben beschrieben, ist das Beleuchtungssystem linear ausgelegt.

Obwohl es den Anschein hat, daß ein einfacher, kleiner Reflektorspiegel·, der in bezug auf die optische Achse der Objektivlinse geneigt ist, anstelle des optischen Elementes des obengenannten Aufbaues verwendet werden kann, ist das letztgenannte dann bequemer, wenn eine Befestigungsvorrichtung in Betracht gezogen wird.

Figur 3 zeigt ein hiervon abweichendes Ausführungsbeispiel des optischen Systemes 24 mit einer kleinen Reflexionsfläche, die aus einer transparenten Scheibe 40, wie beispielsweise aus Glas, besteht. Sie hat einen zentralen Bereich 40a, einen Umfangsbereich 40b, die schwarz angestrichen oder mit lichtabschirmenden Platten verbunden sind, um licht-abschirmende Bereiche zu bilden, und einen ringförmigen, transparenten Bereich 40c, der zwischen diesen verbleibt, um als Ringschlitz zu dienen. Auf dem zentralen, lichtabschirmenden Bereich 40a ist ein Vorsprung 4l vorgesehen. Dieser hat eine obere, reflektierende Fläche, die in bezug auf die optische Achse derart geneigt ist, daß sie einereflektierende Fläche 4la bildet.

Das optische System gemäß der Erfindung erlaubt eine ringförmige Beleuchtung und Betrachtung des Fundus ohne die Verwendung eines herkömmlichen Reflektorspiegels mit einer Öffnung. Demzufolge ist das optische System derart gestaltet, daß es erlaubt, daß die Objektivlinse ein Bild des Ringschlitzes auf der Hornhautfläche des zu untersuchenden Augapfels abbildet, ohne es im Bereich des Reflektorspiegels mit einer öffnung zu bilden. Das genannte optische System erfordert deswegen keine Linse, die

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derart arbeitet, daß sie ein Bild des Ringschlitzes im Bereich des Reflektorspiegels mit der öffnung projiziert. Weiterhin kann das optische Element 2 4 die untenstehende Punktion dann ausüben, wenn der zentrale, lichtabschirmende Bereich größer als der reflektierende Bereich ist. Wenn ein Bild des Ringschlitzes auf der Hornhautfläche mit der Objektivlinse abgebildet wird, so kann die Bildqualität aufgrund von Aberrationen, die von der Objektivlinse hervorgerufen werden, verschlechtert werden. Die Lage des zu untersuchenden Augapfels kann ferner aus der völlig mit dem Ringschlitz übereinstimmen-—· den Lage auseinanderfallen. Schließlich unterliegen die von der Hornhautfläche reflektierten Strahlen dem Einfluß der von der Objektivlinse hervorgerufenen Aberrationen. Aufgrund dieser Einflüsse läßt sich das Bild des Fundus von widrigen Strahlen nicht allein durch die kleine reflektierende Fläche trennen und absondern. Ist der zentrale, lichtabschirmende Bereich größer als die reflektierende Fläche und bildet eine tote Zone, die weder die durch den Fundus reflektierten Strahlen überträgt, noch die BeIeuchtungsstrahlen zwischen den Abschnitten, die die Wege für beide Strahlenarten bildet, so kann das optische Element beide Arten von Strahlen völlig trennen, um das Bild des Fundus frei von Flackern usw. zu machen, selbst dann, wenn die Qualität ein wenig verschlechtert ist. Das optische Element 2 4 vermag damit die Notwendigkeit einer Blende 4 zu vermeiden, die beim optischen System gemäß Fig· I angewandt wird.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das optische System gemäß der Erfindung eine kleine reflektierende Fläche anstelle des Spiegels mit einer Öffnung ermöglicht, so wie dieser bei einer herkömmlichen Funduskamera verwendet wird; es wird ein Ringspalt oder Ringschlitz direkt im Bereich der genannten reflektierenden Fläche angeordnet. Das optische System bedarf somit nicht jenes Raumes, der in herkömmlicher Weise notwendig war, um ein Bild des Ringspaltes in den Bereich des Spiegels mit der Öffnung unter Anwendung einer Projektorlinse zu projizieren.

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Es ist daher möglich ₃ das optische System kompakter und in seinem Aufbau einfacher zu gestalten. Außerdem braucht das optische System jetzt keine Projektorlinse mehr und vermeidet das Problem des Verformens des Bildes aufgrund von Aberrationen, die von einer Projektorlinse herrühren. Gleichzeitig wird die optische Charakteristik in vollkommener Weise als bei den herkömmlichen optischen Systemen sichergestellt.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1/ Optisches System für ophthalmologisehe Instrumente, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: Ist ein Beleuchtungssystem vorgesehen, das eine Lichtquelle umfaßt, Kollektorlinsen, einen Ringschlitz, der im Bereich eines Bildes der Lichtquelle angeordnet ist, gebildet mit den genannten Kollektorlinsen und einer Objektivlinse, die derart angeordnet ist, daß sie ein Bild des genannten Ringschlitzes in dem Bereich der Hornhaut eines zu untersuchenden Augapfels bildet, ferner οin Fotografior-Betrachtungssystem, das die genannte Objektivlinse umfaßt, einen kleinen Reflektorspiegel, der im Bereich des genannten Ringschlitzes angeordnet und in bezug auf die optische Achse der genannten Objektivlinse geneigt ist, und mit einer Relaislinse zum Fokusieren der von dem Fundus deszu untersuchenden Augapfels reflektierten Strahlen, nachdem diese Strahlen durch die Objektivlinse hindurchgetreten und von dem kleinen reflektierenden Spiegel reflektiert wurden.
2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Reflektorspiegel einen Durchmesser hat, der kleiner als jener des zentralen, lichtabschirmenden Bereiches des genannten Ringschlitzes ist.

3- Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine Reflektorspiegel aus einer transparenten Platte und einem Vorsprung besteht, der von der transparenten Platte aus vorspringt und eine reflektierende Fläche aufweist.

H. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringschlitz und der genannte kleine Reflektorspiegel als ein Element zusammengesetzt sind, das aus einer transparenten Platte gebildet ist, die lichtabschirmende Bereiche bildet, während sie einen ringförmigen transparenten Bereich und einen von der transparenten Platte hervorstehenden Bereich mit einer reflektierenden Fläche beläßt.

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