Фундус-камера

 

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к бесконтактным оптическим приборам офтальмологии, и предназначено для клинического исследования глазного дна. Фундус-камера содержит офтальмоскопический объектив, осветительный канал, передающие каналы, включая наблюдательный канал с бинокулярным устройством и фотографический канал с фоторегистратором. В фундус-камере каждая лампа с конденсором установлена в отдельном корпусе. Устройство для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов представляет собой гибкие регулярные жгуты оптических волокон. Выходные торцы волокон установлены на оптической оси конденсоров. Равные по площади выходные торцы перпендикулярны оптической оси передающих каналов и сгруппированы в форме краевого кольца, охватывающего траекторию лучей передающих каналов. Внутренний диаметр краевого кольца больше диаметра апертурной диафрагмы. Выходные торцы двух гибких регулярных жгутов оптических волокон, связанных с лампой накаливания и отличающихся по конфигурации от остальных, выполняют дополнительную функцию устройства установки рабочего расстояния. Устройство для подавления энергетических потоков состоит из системы объективов и экранов, число которых равно числу гибких регулярных жгутов волокон. Плоскопараллельная пластина изготовлена из материала, не прозрачного в ультрафиолетовой области спектра. В бинокулярном устройстве наблюдательного канала предусмотрен канал второго наблюдателя. В систему фильтров дополнительно введено наклонное зеркало с селективно отражающим покрытием. В фундус-камере предусмотрен инфракрасный телевизионный канал. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности, повысить энергономичность и технологичность фундус-камеры. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к бесконтактным оптическим приборам офтальмологии, и предназначено для клинического исследования глазного дна, освещаемого при помощи оптической системы самого прибора, визуально в свете различного спектрального состава, или путем фотосъемки.

Известная фундус-камера содержит офтальмоскопический объектив, осветительный канал, включающий в себя лампу накаливания с конденсором, импульсную лампу с конденсором, расположенное между конденсорами и офтальмоскопическим объективом устройство для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов прибора, а также устройство для подавления энергетических потоков, формирующих блики от поверхностей офтальмоскопического объектива, передающие каналы, включая наблюдательный канал с окуляром и фотографический канал с фоторегистратором, в общей части которых установлены последовательно апертурная диафрагма, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектив наводки на глазное дно, фотографический объектив, а также устройство для разделения энергетических потоков в передающих каналах. Устройство для разделения энергетических потоков в осветительном и передающих каналах представляет собой гибкие регулярные жгуты оптических волокон, входные торцы которых установлены на общей оптической оси конденсоров, а выходные торцы сгруппированы в виде краевого кольца, охватывающего траекторию лучей, используемых для наблюдения и фотосъемки. При этом каждый элемент площадки такого кольца освещает всю исследуемую область глазного дна, а блики (зеркальные изображения выходного торца гибкого регулярного жгута оптических волокон в первой и второй поверхностях офтальмологического объектива как в зеркалах) подавляются благодаря тому, что часть световых потоков ламп, которая, отражаясь от поверхностей офтальмоскопического объектива как от зеркал, формирует изображение кольца выходных торцов оптических волокон в передающих каналах, перекрывается оптическими волокнами. Передающие каналы известной фундус-камеры работают в видимой области спектра. Между фоторегистратором фотографического канала и окуляром наблюдательного канала установлено откидное зеркало, выполняющее роль устройства для разделения световых потоков этих передающих каналов [1].

В известной фундус-камере перекрытие части светового потока выходными торцами оптических волокон является сложной технической задачей, что снижает технологичность прибора. Использование монокуляра в наблюдательном канале снижает эргономичность последнего, а наличие всего двух передающих каналов и отсутствие системы светофильтров ограничивает его функциональные возможности.

Эти недостатки устранены в фундус-камере, которая является наиболее близким техническим решением. Она содержит офтальмоскопический объектив, осветительный канал, включающий в себя лампу накаливания с конденсором, импульсную лампу с конденсором, расположенное между конденсорами и офтальмоскопическим объективом устройство для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов прибора, а также устройство с установленными на плоскопараллельной пластине непрозрачными экранами для подавления энергетических потоков, формирующих блики от поверхностей офтальмоскопического объектива, передающие каналы, включая наблюдательный канал с бинокулярным устройством и фотографический канал с фоторегистратором, в общей части которых установлены последовательно апертурная диафрагма, репродукционный объектив с возможностью смены увеличения, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектив наводки на глазное дно, фотографический объектив, а также устройство для разделения энергетических потоков в передающих каналах и систему фильтров. Фильтры вводятся в ход лучей осветительного и передающих каналов при диагностике по методу флюоресцентной ангиографии. Устройство для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов состоит из кольцевой диафрагмы, в плоскость которой проектируются конденсорами изображения тел накала обеих ламп и оптически сопряженного с этой диафрагмой посредством репродукционного объектива наклонного зеркала с центральным отверстием, установленного вблизи апертурной диафрагмы на оптической оси передающих каналов. Для экранирования энергетических потоков осветительного канала, которые формируют блики от поверхностей офтальмоскопического объектива (зеркальные изображения кольцевой диафрагмы в поверхностях офтальмоскопического объектива как в зеркалах), предусмотрена система осевых непрозрачных экранов, которые нанесены на плоскопараллельной пластине, установленной внутри репродукционного объектива осветительного канала. Известная фундус-камера имеет дополнительный фотографический передающий канал, а устройство для разделения энергетических потоков передающих каналов представляет собой систему откидных зеркал. Вся оптическая система этого прибора компонуется в едином корпусе [2].

В оптической системе известной фундус-камеры, принятой за прототип, отсутствует устройство для быстрых установки и контроля рабочего расстояния (расстояния от фронтальной поверхности офтальмологического объектива до первой поверхности роговицы), которое гарантирует получение расчетного качества изображения сетчатки ввиду ограниченной зоны безбликовости в офтальмоскопических приборах. В системе фильтров не предусматривается защита глаза пациента от вредного воздействия излучений ламп, не входящих в рабочую область спектра (ближнее ультрафиолетовое и тепловое излучения). Как результат эргономичность фундус-камеры снижается. К недостаткам известной фундус-камеры относится неизбежность размещения в корпусе оптической головки оптических систем всех каналов, включая осветительный. Это, с одной стороны, ведет к возрастанию рассеянного света в приборе, с другой стороны, усложняет компоновку оптической головки прибора, которую приходится размещать в весьма ограниченном пространстве между сидящими врачом-оператором и пациентом так, чтобы врач-оператор смог дотянуться до века исследуемого глаза. Как результат технологичность фундус-камеры снижается. В известной фундус-камере не предусмотрена возможность работать двум врачам-операторам одновременно, используя энергетические потоки лампы накаливания различного, а не только видимого спектрального состава, что ограничивает функциональные возможности известной фундус-камеры.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение эргономичности и технологичности известной фундус-камеры. Для этого в фундус-камере, содержащей офтальмоскопический объектив, осветительный канал, включающий в себя лампу накаливания с конденсором, импульсную лампу с конденсором, расположенное между конденсорами и офтальмоскопическим объективом устройство для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов прибора, а также устройство с установленными на плоскопараллельной пластине непрозрачными экранами для подавления энергетических потоков, формирующих блики от поверхностей офтальмоскопического объектива, передающие каналы, включая наблюдательный канал с бинокулярным устройством и фотографический канал с фоторегистратором, в общей части которых установлены последовательно апертурная диафрагма, репродукционный объектив с возможностью смены увеличения, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектив наводки на глазное дно, фотографический объектив, а также устройство для разделения энергетических потоков в передающих каналах и систему светофильтров, каждая из ламп с конденсором установлена в отдельном корпусе, функцию устройства для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов выполняет гибкие регулярные жгуты оптических волокон, входные торцы которых установлены на оптической оси каждого из конденсоров, а равные по площади выходные торцы перпендикулярны к оптической оси передающих каналов и сгруппированы в форме краевого кольца, охватывающего траекторию лучей передающих каналов, причем внутренний диаметр краевого кольца больше диаметра апертурной диафрагмы, при этом два выходных торца, связанных с лампой накаливания, отличаясь по конфигурации от остальных, выполняют дополнительные функции устройства установки рабочего расстояния. Устройство для подавления энергетических потоков, формирующих блики от поверхностей офтальмоскопического объектива, установлено между этими торцами и офтальмоскопическим объективом и состоит из системы объективов и оптически сопряженных с ними экранов, число которых равно числу гибких регулярных жгутов оптических волокон и которые сгруппированы в виде кольца, охватывающего траекторию лучей передающих каналов. При этом плоскопараллельная пластина изготовлена из материала, не прозрачного в ультрафиолетовой области спектра. В бинокулярном устройстве наблюдательного канала предусмотрен канал второго наблюдателя, содержащий гибкий регулярный жгут оптических волокон. В систему фильтров дополнительно введено наклонное зеркало с селективно отражающим покрытием, расположенное между объективом наводки на глазное дно и фотографическим объективом, выполняющее функции устройства для разделения энергетических потоков в фотографическом, наблюдательном и дополнительном инфракрасном телевизионном передающих каналах, причем зеркало изготовлено из стекла, пропускающего инфракрасное излучение в инфракрасный телевизионный канал, включающий в себя последовательно установленные первое отклоняющее зеркало, объектив, второе отклоняющее зеркало и телевизионную камеру с монитором, а покрытие, отражающее световые потоки обеих ламп, нанесено на поверхность зеркала, обращенную к фотографическому объективу.

В предлагаемом изобретении функциональные возможности фундус-камеры возросли благодаря вводу двух дополнительных передающих каналов и расширению рабочей области спектра этих каналов. Эргономичность фундус-камеры повышена благодаря установке между источниками излучения и глазом пациента гибких регулярных жгутов оптических волокон, отсекающих тепловое излучение, и пластины с непрозрачными экранами, выполненной из материала, не прозрачного в ультрафиолетовой области спектра. Технологичность фундус-камеры возросла на этапе юстировки благодаря компоновке осветительного канала в отдельном блоке и сокращению числа откидных зеркал. Кроме того, соосность апертурной диафрагмы и устройств для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов легко достигается на этапе изготовления соответствующих узлов оптической головки прибора.

Фундус-камера показана на фиг.1-4.

На фиг.1 показана оптическая схема фундус-камеры; на фиг.2 - оптическая схема подавления в осветительном канале энергетических потоков, формирующих зеркальные изображения выходных торцов гибких регулярных жгутов оптических волокон в поверхностях офтальмоскопического объектива как в зеркалах; на фиг.3 - оптическая схема устройства контроля рабочего расстояния; на фиг.4 - оптическая схема канала второго наблюдателя.

Фундус-камера (см. фиг.1) включает в себя осветительный канал и следующие передающие каналы: наблюдательный, канал второго наблюдателя, инфракрасный телевизионный, фотографический, а также устройства: подавления бликов от поверхностей офтальмоскопического объектива, установки рабочего расстояния, смены увеличения, и систему светофильтров. Осветительный канал содержит две системы. Первая система предназначена для функционирования наблюдательных каналов, включая инфракрасный телевизионный. Она содержит концевой отражатель 1, лампу накаливания 2, конденсор 3, тепловой фильтр 4, установленный с возможностью замены на возбуждающий фильтр 5 или инфракрасный фильтр 6, жгуты оптических волокон 7 со входными торцами, сгруппированными в виде осевого круга 8, установленного на оптической оси первой системы осветительного канала, и выходными торцами 9, и 10 с "приливами" 11, причем, выходные торцы 9, 10 сгруппированы в виде части краевого кольца 12 с внутренним диаметром D_ВН вокруг оптической оси прибора, а "приливы" 11 имеют внутренний диаметр D_мин<D. Вторая оптическая система осветительного канала предназначена для функционирования фотографического канала фундус-камеры. Она содержит импульсную лампу 13, зеркала 14 с селективно отражающим покрытием, конденсоры 15, компенсационные пластины 16, установленные с возможностью замены на возбуждающие фильтры 17, жгуты 18 оптических волокон со входными торцами в виде осевых кругов 19, установленных на оптических осях конденсоров, и с равными по площади выходными торцами 20, сгруппированными в виде части краевого кольца 12. Напротив каждого из выходных торцов жгутов оптических волокон, группируясь в виде краевого кольца вокруг оптической оси прибора, установлены соосно объективы 21 (внутренний диаметр краевого кольца - D₂₁) и ос евые непрозрачные экраны 22 (внутренний диаметр краевого кольца - D₂₂) размещенные на плоскопараллельной пластине 23, изготовленной из стекла, поглощающего ближнее ультрафиолетовое излучение ламп и имеющей осевое отверстие диаметром D_ПП. Далее в осветительный канал входит офтальмоскопический объектив 24 с первой поверхностью 25 и фронтальной поверхностью 26. Расстояния вдоль оптической оси от первой поверхности 25 этого объектива до плоскостей размещения выходных торцев 20, условно совмещенных главных плоскостей объективов 21 и экранов 22 составляют соответственно d₂₀, d₂₁ и d₂₂ (см. фиг.1 и 2).

Передающие каналы фундус-камеры содержат следующие общие компоненты: офтальмоскопический объектив 24 (световой диаметр D₂₄), установленную на расстоянии d₂₇ вдоль оптической оси от первой поверхности 25 этого объектива апертурную диафрагму 27 диаметром D_АД, репродукционный объектив 28, коллектив 29, установленный с возможностью замены на коллектив 30, полевую диафрагму 31 диаметром D_ПД, отклоняющее зеркало 32, линзу 33 смены увеличения, установленную с возможностью ввода в передающие каналы совместно с коллективом 30, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектив 34 наводки на резкость, зеркало 35 с покрытием, селективно отражающим световой поток. Далее в наблюдательный и фотографический каналы входят фотографический объектив 36, компенсационная пластина 37, установленная с возможностью замены на барьерный фильтр 38. В наблюдательные каналы входят, образуя бинокулярное устройство, откидное зеркало 39, коллектив 40, отклоняющее зеркало 41, объектив 42, бипризмы 43, призмы-ромб 44, сетки 45 и окуляры 46. Установленное с возможностью ввода между бипризмой и одной из призм-ромб отклоняющее зеркало 47 размещено на оптической оси канала второго наблюдателя, состоящего из гибкого регулярного жгута оптических волокон 48 со входным торцом 49 и выходным торцом 50, установленными перпендикулярно оптической оси, и окуляра 51 (см. фиг.3). фотографический канал функционирует совместно с фоторегистратором 52. Расположенные за зеркалом с селективно отражающим покрытием первое отклоняющее зеркало 53, телевизионный объектив 54, второе отклоняющее зеркало 55, телевизионная камера 56 и монитор 57 являются компонентами только инфракрасного телевизионного канала прибора.

Работа с фундус-камерой заключается в следующем. Для визирования через бинокулярное устройство и фоторегистрации глазного дна исследуемого глаза 58 с расширенным медикаментозными средствами зрачком врач-оператор 59 включает лампу накаливания 2 (см. фиг.1 и 2). Поток излучения последней, оптимально используемый благодаря отражателю 1, направляется в конденсор 3, который формирует изображение ее нити накаливания на входном торцах 8 гибких регулярных жгутов оптических волокон 7, защищенных от нагрева тепловым фильтром 4, пропускающим энергетический поток с длиной волны не более 1100 мкм. Выходные торцы 9 и 10 гибких регулярных жгутов 7 оптических волокон образуют краевое кольцо 12, причем энергетические потоки, исходящие из каждого из них, воспринимаются офтальмоскопическим объективом 24 полностью. Так как объективы 21 располагаются вблизи выходных торцов 9 и 10, 11, то для всех энергетических потоков они работают как коллективы. Те части энергетических потоков с весьма небольшим углом расхождения (то есть идущие под наклоном к оптической оси почти параллельными пучками лучей), которые падают на первую и фронтальную поверхности офтальмоскопического объектива весьма близко к оптической оси передающего канала и которые при отражении этими поверхностями прошли бы в апертурную диафрагму 27 передающих каналов и сформировали блики в этих каналах, перекрываются непрозрачными экранами 22. Плоскопараллельная пластина 23,на которой они нанесены, поглощает ультрафиолетовое излучение ламп с длиной волны менее 380 нм, защищая тем самым исследуемый глаз от повреждения излучением в нерабочей области спектра. Эта пластина, а также объективы 21 и непрозрачные экраны 22 установлены только в осветительном канале прибора, так как выполнены следующие условия: D₂₁≥D₂₇+2•(d₂₇-d₂₁)•tgα; D₂₂≥D₂₇+2•(d₂₇-d₂₂)•tgα; D₂₃≥D₂₇+2•(d₂₇-d₂₃)•tgα, где tgα=(D₂₄-D₂₇)/(2•d₂₇). (см. фиг.2). Офтальмологический объектив 14 формирует изображение краевого кольца 12 в плоскости, проходящей через фокус фронтальной поверхности роговицы исследуемого глаза 58, ести эту поверхность считать выпуклым зеркалом (f'_рог=0,5•R_рог). При этом образуются прошедший в этот глаз и отраженный от первой поверхности его роговицы световые потоки. Большая часть отраженного светового потока, которая формирует изображение краевого кольца 12 в передающих каналах (роговичный блик), подавляется благодаря устройству оптической системы, а часть используется для быстрой установки и контроля рабочего расстояния следующим образом, причем операция быстрой установки рабочего расстояния предшествует операции наводки на глазное дно через наблюдательный канал. Поскольку изображение краевого кольца, создаваемое офтальмологическим объективом 24, находится приблизительно в задней фокальной плоскости фронтальной поверхности роговицы исследуемого глаза 58, то отраженный ею световой поток образует параллельный ход лучей между первой поверхностью этой роговицы и офтальмологическим объективом 24. Поэтому последний формирует изображение краевого кольца 12 (роговичный блик) в своей передней фокальной плоскости, как показано на фиг.3. Система построена таким образом, что внутренний диаметр D'_ВН изображения краевого кольца больше диаметра D'_ПД изображения полевой диафрагмы 28 передающих каналов в обратном ходе лучей, которое также локализовано в передней фокальной плоскости офтальмологического объектива 24. Поэтому изображение краевого кольца полностью перекрывается в передающих каналах, и отраженный роговицей энергетический поток не проходит в оптическую систему вышеупомянутых каналов. Но "приливы" 11 находятся настолько ближе к оптической оси, что выполняется условие: D'_мин<D'. В результате их изображения в свете, зеркально отраженном от роговицы, оказываются внутри полевой диафрагмы и формируются последующей оптической системой передающих каналов прибора в плоскости, соответствующей плоскости изображения глазного дна исследуемого глаза 58, как если бы он был эмметропическим. При установке рабочего расстояния врач-оператор 59 устанавливает объектив 34 наводки на резкость в исходное положение ("0 дптр") и, перемещая оптическую головку прибора вверх-вниз, влево-вправо, а также изменяя угол наклона оптической оси, добивается локализации изображения краевого кольца 12 примерно на зрачке исследуемого глаза 58. Затем, перемещая оптическую головку вдоль оптической оси вперед-назад, он добивается появления резких изображений "приливов" 11 в поле зрения окуляров, в которые он при этом наблюдает, и на экране монитора 57. Тогда изображение краевого кольца в проходящем свете оказывается в расчетном положении, то есть в фокальной плоскости фронтальной поверхности роговицы исследуемого глаза. Дальнейшие действия врача-оператора 59 поясним по фиг.1. Световой поток, диффузно отраженный от глазного дна исследуемого глаза 58, проходит через офтальмологический объектив 24, апертурную диафрагму 27, репродукционный объектив 28, коллектив 29, полевую диафрагму 31 отклоняется зеркалом 32 на объектив 34 наводки на резкость. В результате компенсации аметропии путем смещения вручную объектива 34 наводки на резкость вдоль оптической оси передающих каналов в любом случае восстанавливается параллельный ход лучей в этих каналах. Параллельные пучки лучей падают на зеркало с селективно отражающим покрытием 35. Здесь световой поток (видимая область спектра - 456÷650 мкм) отклоняется, на фотографический объектив 36, который собирает световой поток, прошедший через компенсационную пластину 37 и отклоненный откидным зеркалом 39 вблизи коллектива 40, в своей задней фокальной плоскости, формируя изображение глазного дна. Затем световой поток отклоняется зеркалом 41 на объектив 42 бинокулярного микроскопа, после которого с помощью бипризмы 43 со входной гранью, расположенной в плоскости промежуточного изображения зрачка исследуемого глаза 58 (и апертурной диафрагмы 27), разделяется на два потока, которые затем через призмы-ромб 44, предварительно установленные врачом-оператором 59 по своей глазной базе, и окуляры 46, в которых так же предварительно компенсирована аметропия врача, попадают в глаз врача-оператора 59. Если исследуемый глаз 58 принадлежит аметропу, то нарушается резкость изображения его глазного дна в передающих каналах вследствие того, что диффузно отраженный ею энергетический поток выходит из глаза 58 сходящимися (гиперметропия) или расходящимися (миопия) пучками. Тогда врач-оператор 59 наводится на резкое изображение глазного дна, компенсируя аметропию исследуемого глаза 58 перемещением вдоль оптической оси объектива 34 наводки на резкость во всех передающих каналах одновременно. Для изменения увеличения изображения врач-оператор 59 вводит одновременно коллектив 30 вместо коллектива 29 и откидной объектив 33 - между отклоняющим зеркалом 32 и объективом 34 наводки на резкость. Бинокулярным устройством, поз. 42-46, обеспечено стереоскопическое наблюдение глазного дна, что повышает чувствительность наводки на резкость. Часть энергетического потока с длиной волны 700÷1100 мкм проходит сквозь зеркало 32 с селективно отражающим покрытием как через плоскопараллельную пластину, отражается от первого отклоняющего зеркала 53 на телевизионный объектив 54, который благодаря второму отклоняющему зеркалу 55 строит изображение глазного дна в плоскости приемной площадки телевизионной камеры 56. В результате на экране монитора 57 появляется резкое изображение глазного дна в инфракрасной области спектра, которое может наблюдать третий врач-оператор. При необходимости участия в для исследовании второго врача-оператора в одну из ветвей бинокулярного микроскопа между бипризмой 43 и призмой-ромб 44 врачом-оператором устанавливается отклоняющее зеркало 47 так, что в плоскости, оптически сопряженной с плоскостью сетки 45, оказывается входной торец 49 гибкого регулярного жгута 48 оптических волокон, выходной торец 50 которого является плоскостью предметов окуляра 51 канала третьего врача-оператора 60 (см. фиг.4). Врач-оператор 59 наблюдает при этом только в один окуляр.

При фотосъемке, чтобы получить цветные или черно-белые снимки глазного дна исследуемого глаза 58 в свете, диффузно отраженном от этого глазного дна, врач-оператор 59 нажимает на спусковую кнопку фотокамеры. В момент, когда откидное зеркало 41 последней полностью выйдет из хода лучей, происходит разряд импульсной лампы 15 (см. фиг.1). Ее световой поток отражается от зеркал 14 с селективно отражающим покрытием и изображения частей тела свечения попадают на входные торцы 19 гибких регулярных жгутов 18 оптических волокон. Часть энергетического потока импульсной лампы 13 с длиной волны более 770 мкм проходит сквозь зеркала 14, которые, таким образом, предохраняют входные торцы 19 гибких регулярных жгутов оптических волокон от нагрева. Световой поток импульсной лампы 13 выходит через выходные торцы 20 этих жгутов, которые образуют краевое кольцо, установленное в той же плоскости, что и выходные торцы 9, 10 гибких регулярных жгутов 7 оптических волокон осветительной системы наблюдательного и телевизионного каналов. Этот световой поток, пройдя через офтальмологический объектив 14, формирует изображение краевого кольца в краевой зоне расширенного зрачка глаза пациента. Часть светового потока, отраженная передней 25 и фронтальной 26 поверхностями офтальмоскопического объектива 24, подавляется в оптических системах, состоящих из объективов 21 и непрозрачных экранов 22, установленных перед выходными торцами 20 так же, как в первой системе осветительного канала. Часть светового потока, отраженная от передней поверхности роговицы, экранируется полевой диафрагмой 31, как описано выше. Прошедший через оптическую систему глаза пациента световой поток импульсной лампы 13 падает на глазное дно, диффузно отражается от него, выходит из глаза, преломляясь рефракционной системой последнего, и падает на офтальмоскопический объектив 14. Далее, пройдя компоненты 27-36, как описывалось выше, он формирует изображение глазного дна на фоторегистраторе, так как в момент нажатия на спусковую кнопку фундус-камеры откидное зеркало 39 выходит из хода лучей фотографического канала. В момент фотосъемки изображение глазного дна видно только на экране монитора 57 телевизионного передающего канала прибора. После фотосъемки откидное зеркало 39, служащее фотографическим затвором фотокамеры, возвращается в исходное положение. Время вспышки импульсной лампы составляет 1 мс, и таким образом исключается "смаз" изображения из-за непроизвольных движений глаза.

Для проведения фотосъемки по методу флюоресцентной ангиографии врач-оператор 59 и пациент усаживаются за прибор, после чего врач-оператор 59 настраивает его по исследуемому глазу 58, наблюдая в бинокулярное устройство. Затем он заменяет в осветительном канале тепловой фильтр 4 и компенсационные пластины 16 на возбуждающие фильтры 5, 17 соответственно. В кровеносную систему пациента вводят раствор флюоресцина натрия. Врач-оператор 59 наблюдает картину кровеносных сосудов глазного дна исследуемого глаза 58 в диффузно отраженном свете и в момент начала свечения флюоресцина в сосудах заменяет компенсационную пластину 37 на барьерный фильтр 38, затем проводит серийную фотосъемку глазного дна в свете, испускаемым текущим по сосудам вместе с кровью флюоресцином при возбуждении последнего вспышкой возбуждающего флюоресценцию света. Временной интервал между кадрами врач-оператор 59 может изменить. Обычно фиксируются различные фазы этого процесса на серии из 36 фотоснимков. Телевизионный канал при этом бездействует, так как возбуждающий фильтр 5 пропускает очень узкий спектральный интервал, обычно в синей области спектра. Понятно, что если, скажем, выполнить телевизионную и фотографическую систему прибора в виде отдельных конструктивных блоков, то можно поставлять также фундус-камеры, снабженные только бинокулярным устройством, либо только телевизионным наблюдательным каналом.

В фундус-камере приняты меры защиты исследуемого глаза 58 от опасности поражения глазных сред и тканей глазного дна нерабочими ультрафиолетовой и тепловой частями излучения лампы накаливания 2 и импульсной лампы 13, поскольку между этими источниками излучения и исследуемым глазом установлены гибкие регулярные жгуты 7, 18 оптических волокон, не пропускающие тепловое излучение, и плоскопараллельная пластина 23, выполненная из стекла, поглощающего нерабочую часть ультрафиолетового излучения, кроме того, в приборе предусматривается дополнительное устройство контроля рабочего расстояния, которое повышает надежность фотосъемки без увеличения числа оптических компонентов. Принятые меры защиты исследуемого глаза позволили повысить эргономичность фундус-камеры.

Функциональные возможности фундус-камеры существенно возросли благодаря тому, что не менее трех врачей-операторов могут одновременно заниматься исследованием глазного дна в свете различного спектрального состава, причем благодаря вводу дополнительного телевизионного канала, по крайней мере, один из них может находиться в другом помещении.

Технологичность фундус-камеры возросла, так как каждая из ламп вместе с соответствующей оптической системой осветительного канала размещены в отдельном корпусе. Кроме того, сокращено число откидных зеркал. При этом исключен специальный оптический элемент, зеркало с осевым отверстием, из оптической системы фундус-камеры, что снизило бликоопасность осветительного канала.

Приведем пример конструкции оптической системы фундус-камеры (см. фиг. 1). Изображение нити (2,6х2,6 мм) лампы 2 (КГМН12-50ТУ16.545.442-83), расположенной в центре кривизны сферического отражателя 1 с селективно отражающим покрытием, проектируется конденсором 3 (f'₃=23 мм, числовая апертура - 0,5, линейное увеличение - -2,42 крат) на входные торцы шести гибких регулярных жгутов оптических волокон из оптического стекла ВС 83/ВО 73-1 по ОСТ 3-776-80 с числовой апертурой А=0,55, сгруппированных в форме квадрата со стороной 4 мм, что повторяет форму нити накала лампы. Четыре выходных торца 9 этих жгутов, равных по площади входным торцам, сгруппированы в виде краевого кольца (внутренний диаметр - D_ВН=11,5 мм, наружный - 13,5 мм). Два выходных торца 10 расположены в сагиттальной плоскости и имеют Т-образную форму, которую им придают "приливы" 11 в форме прямоугольников размером 0,45х0,2 мм². Их внутренние края расположены симметрично относительно оптической оси на расстоянии D_мин=10,6 мм. Вторая система осветительного канала прибора также установлена в отдельном корпусе. В ней в сагиттальной плоскости, с двух сторон колбы импульсной лампы ФК 0,6 установлены два наклонных зеркала 16 из стекла КС28 ОСТ 3-852-79 с покрытием, пропускающим излучение этой лампы с длиной волны более 770 мкм, и по три конденсора 17 (f'=18,3, числовая апертура - 0,143, линейное увеличение - -0,651 крат). На оптической оси каждого из них расположена общая компенсационная пластина 16 из стекла К8, установленная с возможностью замены на общие возбуждающие фильтры 19. Фильтры 5 и 19 изготовлены из оптического стекла СЗС22 ГОСТ 9411-81 со спектроделительным покрытием. За компенсационной пластиной 16, на оптической оси каждого из шести конденсоров 15, установлены шесть входных торцов 19 гибких регулярных жгутов 18 оптических волокон, выполненных в форме прямоугольников, повторяющих форму изображений части тела свечения лампы 13. Шесть выходных торцов 20 этих жгутов также имеют форму прямоугольников, равных по площади соответствующему входному торцу. Они образуют краевое кольцо 12 совместно с выходными торцами 9, 10 гибких регулярных жгутов оптических волокон (D_ВН= 11,5 мм, D_мин=10,6 мм). За каждым из выходных торцов 20 размещены объективы 21, оптические оси которых наклонены под углами к оптической оси передающих каналов, соответствующими углам наклона главных лучей тех пучков лучей осветительного канала, которые, будучи отражены первой 25 и фронтальной 26 поверхностями офтальмоскопического объектива 24, проходят через апертурную диафрагму 27 и формируют блики от этих поверхностей в передающих каналах прибора. Передний апертурный угол у этих объективов составляет 2^o. В задней фокальной плоскости каждого из объективов 21 (f'=6,0 мм, D_св= 3 мм) установлены непрозрачные осевые экраны 22 диаметром 1,25 мм. Они нанесены на плоскопараллельную пластину 23 в форме краевого кольца с. внутренним диаметром 16 мм, охватывающего габаритный пучок лучей передающего канала (см. фиг.2). Плоскопараллельная пластина 23 изготовлена из оптического стекла ЖС 12 ГОСТ 9411-81 и имеет центральное отверстие.

Офтальмоскопический объектив 24 (f'=36,46 мм, 1:18, D₂₄=50 мм) проектирует изображение краевого кольца 12 выходных торцов 9,10 с "приливами" 11 и 20 в плоскость расширенного медикаментозными средствами до диаметра не менее 7 мм зрачка исследуемого глаза 58 на расстояние от фронтальной поверхности 26, равное 42 мм, а апертурную диафрагму 27 (D₂₇=6 мм) - на расстояние 40 мм (рабочее расстояние). Диаметр зрачка входа передающих каналов составляет 1,9 мм, а расстояние в плоскости входного зрачка между изображениями "приливов" 11-3 мм. При этом изображение краевого кольца 12 формируется в фокальной плоскости передней поверхности роговицы исследуемого глаза 58. Часть энергетических потоков обеих ламп, отраженная передней поверхностью роговицы, образует пучки параллельных лучей, падающих на фронтальную поверхность офтальмоскопического объектива 12, который затем формирует изображение краевого кольца (роговичный блик, D'_ВН=35,2, D'_мин=34,0 мм) в своей задней фокальной плоскости, экранируется полевой диафрагмой 31 (D_ПД=26 мм, D'_ПД=34,7 мм), то есть выполняется условие: D'_ВН<D'>D'_мин. Репродукционный объектив 28 совместно с коллективом 29 имеет следующие технические параметры: β=-4,5^x, числовая апертура - 0,03, 2хy=26 мм. Репродукционный объектив 28 совместно с коллективом 30 и объективом 33 имеет следующие технические параметры: f'= 47,34 мм, β=-9^x, числовая апертура - 0,06, 2ху=26 мм. Объектив 34 наводки на резкость имеет следующие технические параметры: f'=90,45 мм, 1:9, угловое поле - 10^o, пределы перемещения из расчетного положения - от 18 мм до 29 мм.

Наклонное зеркало 35 изготовлено из стекла К8. Отражающее покрытие, нанесенное на плоскость, обращенную к наблюдательному и фотографическому передающим каналам, имеет следующие технические характеристики: λ_гр=650 нм; λ₀=546,1 нм; λ_кп=450 нм, τ_max≥0,85.

Фотографический объектив 36 имеет следующие технические характеристики: f'= 124 мм, 1:12,4, угловое поле - 10^o. Он рассчитан на работу с фотокамерой "Зенит-МТ" (Россия). Барьерный фильтр 38 изготовлен из стекла ЖС18 ГОСТ 9411-81 и имеет толщину 2,6 мм. Возбуждающие и барьерный фильтры ориентированы на работу с флюоресцином натрия.

Бинокулярное устройство 40-46 имеет следующие технические характеристики: f'=-25,1; числовая апертура - 0,038; 2ху=22 мм; видимое увеличение - 1 крат. В канале 47-51 второго наблюдателя установлен гибкий регулярный жгут оптических волокон Р-АХ-13,2-250. Окуляр имеет следующие технические параметры: f'=18,7, 1:2, угловое поле - 37^o20', Телевизионный объектив 54 имеет следующие технические характеристики: f'=67,9; 1:7,38; угловое поле - 10^o, и рассчитан на применение телевизионной камерой КТ-192 (Россия), работающей в ИК - области спектра.

Приведем в заключении технические характеристики фундус-камеры.

Угловое поле, град, не менее - 40; 32 Увеличение наблюдательного канала, крат - 20; 28 Увеличение фотографического канала, крат - 1,5; 2,2 Увеличение телевизионного канала, крат - 0,8; 1,2 Увеличение канала второго наблюдателя, крат - 20; 28 Диаметр входного зрачка, мм - 1,9 Пределы коррекции аметропии глаза, дптр - врача - ±5 - пациента - ±35
Рабочее расстояние, мм - 40
Расстояние между глазами пациента и врача, мм - 463
Энергия вспышки, Дж - 280; 360; 420; 560
Размер кадра, ммхмм - 24х36
Интервал между кадрами, с - 0,5; 1,2; 4
Литература
1. Патент Германии (ФРГ) 2655859.

2. Kuhm G.Retina-Camerf RCS310 - eine neue Weitwinkel-Netzhautcamera des Kombinates VEB Carl Zeiss, Jena. - Jenaer Rundscyau, 1, s.7-9.

Формула изобретения

1. Фундус-камера, содержащая офтальмоскопический объектив, осветительный канал, включающий в себя лампу накаливания с конденсором, импульсную лампу с конденсором, расположенное между конденсорами и офтальмоскопическим объективом устройство для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов прибора, а также устройство с установленными на плоскопараллельной пластине непрозрачными экранами для подавления энергетических потоков, формирующих блики от поверхностей офтальмоскопического объектива, передающие каналы, включая наблюдательный канал с бинокулярным устройством и фотографический канал с фоторегистратором, в общей части которых установлены последовательно апертурная диафрагма, репродукционный объектив с возможностью смены увеличения, установленный с возможностью перемещения вдоль оптической оси объектив наводки на глазное дно, фотографический объектив, а также устройство для разделения энергетических потоков в передающих каналах и систему светофильтров, отличающаяся тем, что каждая из ламп с конденсором установлена отдельно, функцию устройства для разделения энергетических потоков осветительного и передающих каналов выполняет гибкие регулярные жгуты оптических волокон, входные торцы которых установлены на оптической оси каждого из конденсоров, а равные по площади выходные торцы перпендикулярны оптической оси передающих каналов и сгруппированы в форме краевого кольца, охватывающего траекторию лучей передающих каналов, причем внутренний диаметр краевого кольца больше диаметра апертурной диафрагмы, при этом два выходных торца, связанных с лампой накаливания, отличаясь по конфигурации от остальных, выполняют дополнительные функции устройства установки рабочего расстояния.

2. Фундус-камера по п.1, отличающаяся тем, что устройство для подавления энергетических потоков, формирующих зеркальные изображения выходных торцов гибких регулярных жгутов оптических волокон в поверхностях офтальмоскопического объектива, установлено между этими торцами и офтальмоскопическим объективом и состоит из системы объективов и оптически сопряженных с ними экранов, число которых равно числу гибких регулярных жгутов оптических волокон, причем плоскопараллельная пластина изготовлена из материала, не прозрачного в ультрафиолетовой области спектра.

3. Фундус-камера по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в бинокулярное устройство наблюдательного канала введен дополнительный канал второго наблюдателя, содержащий гибкий регулярный жгут оптических волокон, и предусмотрен дополнительный телевизионный канал третьего наблюдателя, а в систему светофильтров введено наклонное зеркало с селективно отражающим покрытием, выполняющее функции устройства для разделения энергетических потоков в передающих каналах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4