Netzhaut-Kamera
Bei den meisten zum Photographieren der Netzhaut dienenden Kameras ändert sich das Verhältnis, indem die Netzhaut auf der Abbildungsebene der Kamera abgebildet wird, mit der Brechkraft der Augenlinse. Die Abbildungsebene der Kamera muss zur Einstellung des Netzhautbildes verschoben werden, wobei sich auch der Abbildungsmassstab ändert.
Es ist bereits eine Netzhaut-Kamera bekannt, die letzteren Nachteil vermeidet, indem durch eine besondere Ausbildung der Optik erreicht wird, dass trotz der Verschiebung der Abbildungsebene der Abbildungsmassstab bei allen mit der Kamera gemachten Aufnahmen immer der gleiche ist. Die Verschiebung der Abbildungsebene bedingt aber lange Führungen, deren exakte Ausführung teuer ist; ferner ist es bei der Handhabung der Kamera unangenehm, dass sich infolge dieser Verschiebung ihr Volumen ändert.
Die vorliegende Erfindung vermeidet auch diese Nachteile dadurch, dass die Abbildungsebene in bezug auf das Kameragehäuse unveränderlich ist, und dass zwischen der vordersten Kameralinse, welche die durch die Mitte der Eintrittspupille der Kamera gehenden Strahlen axenparallel richtet, und der Abbildungsebene ein optisches Glied vorgesehen ist, das den in dieses Glied eintretenden axenparallelen Strahlengang in einen ebenfalls axenparallelen Strahlengang von anderem Querschnitt umwandelt und das zur Einstellung des Netzhautbildes auf die Abbildungsebene axial verschiebbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.
Die zu photographierende Netzhaut des Auges ist in der Zeichnung mit 1 bezeichnet und die Augenlinse mit 2. Die Netzhaut-Kamera K wird beim Photographieren der Netzhaut 1 über nicht dargestellte Abstandshalter auf der Stirn des Patienten abgestützt, so dass ihre vorderste Linse 3 immer denselben Abstand a von der Augenlinse 2 hat, wobei dieser Abstand a der vorderen Brennweite der Linse 3 entspricht. Die Linse 2 stellt somit auch die Eintrittspupille der Kamera dar. Wenn das Auge normalsichtig ist, so werden die von einem Punkt der Netzhaut 1 ausgehenden Strahlen durch die Augenlinse 2 parallel gerichtet und im hinteren Brennpunkt der Linse 3 wieder gesammelt, welcher hintere Brennpunkt in der Ebene der Gesichtsfeldblende 4 liegt, wie durch den in vollen Linien dargestellten Abbildungsstrahlengang des Mittelpunktes o der Netzhaut 1 dargestellt ist.
Da die Augenlinse 2 im vorderen Brennpunkt der Linse 3 liegt, bildet diese Linse 3 die Augenlinse 2 bzw. die mit ihr zusammenfallende Eintrittspupille des Auges ins Unendliche ab.
Ein axial verschiebbares, durch eine meniskusförmige Linse gebildetes optisches Glied 5 wirkt an ihrer vorderen Fläche sammelnd, und an ihrer hinteren Fläche zerstreuend, wobei parallel in dieses Glied 5 eintretende Strahlen dasselbe wieder als parallele Strahlen verlassen. Die Eintrittspupille des Auges wird somit durch das optische Glied 5 ebenfalls im Unendlichen abgebildet.
Eine Sammellinse 6, deren hinterer Brennpunkt in der Ebene einer Öffnungsblende 7 liegt, bildet demzufolge die Eintrittspupille in dieser Ebene ab.
Auf die Blende 7 folgt eine Sammellinse 8, welche zusammen mit dem optischen Glied 5 und der Linse 6 das in der Ebene der Gesichtsfeldblende 4 liegende Zwischenbild der Netzhaut 1 auf die Filmebene 9 abbildet.
Ein an der Peripherie der Netzhaut 1 liegender Punkt P wird durch das optische System 3, 5, 6, 8 auf den Punkt P' der Filmebene 9 ausgebildet, wobei der strichpunktierte dargestellte Zentralstrahl s des vom Punkt P ausgehenden Abbildungsstrahlenbün dels zugleich ein Abbildungsstrahl der Eintrittspupille des Auges ist. Betrachtet man den Punkt P' lediglich als den Schnittpunkt des Strahles s mit der Ebene 9, so ändert sich seine Lage nicht, wenn man das optische Glied 5 in axialer Richtung verschiebt, weil der Strahl s ja vor und hinter dem optischen Glied 5 zur optischen Axe parallel ist.
Eine Verschiebung des optischen Gliedes 5 wird dagegen sehr wohl eine Verschiebung des Bildes der Netzhaut 1, und somit auch der Abbildung P' des Punktes P, nach vorn oder hinten in bezug auf die Filmebene 9 bewirken; denn die von dem in der Ebene der Blende 4 liegenden Zwischenbilde der Netzhaut ausgehenden Abbildungsstrahlen sind nach dem Verlassen des optischen Gliedes 5 je nach seiner axialen Lage verschieden gerichtet. Dieser Einfluss der axialen Lage des Gliedes 5 wird nun ausgenützt, um das Bild der Netzhaut auch dann auf der Filmebene 9 einzustellen, wenn das Auge fehlsichtig ist, d. h. die Augenlinse 2 die Netzhaut I nicht ins Unendliche abbildet. Wenn die Augenlinse zu stark sammelt bzw. zerstreut, genügt es, das optische Glied 5 nach rechts bzw. links zu verschieben, um diesen Fehler auszugleichen.
Der Punkt P wird dann wieder genau in den Punkt P' abgebildet, und es ist ersichtlich, dass der Abbildungsmassstab, nämlich das Verhältnis der Abstände O'P' : OP unverändert geblieben ist.
Die Konstanz des Abbildungsverhältnisses der Netzhaut auf dem Film bei allen mit der Kamera K gemachten Aufnahmen wird erzielt bei unverändertem Volumen der Kamera durch Verschiebung eines relativ kleinen Gliedes 5, was nicht nur die Handhabung der Kamera erleichtert, sondern auch ihre Konstruktion verbilligt. Durch die Vermeidung einer relativ langen Führung für die Axialverschiebung des die Filmebene 9 realisierenden Filmsupportes wird zudem das Eindringen von Staub in die Kamera besser verhindert.
Es ist nicht unbedingt notwendig, das verschiebbare Glied 5 vor den Linsen 6 und 8 anzuordnen; es kann unter Umständen sogar zweckmässig sein, dasselbe z. B. hinter der Linse 6 vorzusehen. Ferner kann das Glied 5 auch statt aus einer einzigen Meniskuslinse zu bestehen, aus mehreren Linsen zusammengesetzt sein. Es ist auch nicht notwendig, dass das Glied 5 eine Verengung des Querschnittes des axenparallelen Strahlengangs bewirkt, wie im vorliegenden Falle; ein in das Glied 5 eintretender axenparalleler Strahl kann also bei seinem Austritt aus diesem Gliede auch einen grösseren Axenabstand haben als bei seinem Eintritt in dasselbe. Es ist ferner selbstverständlich, dass die Kamera K auch für die Benützung von lichtempfindlichen Platten statt für die Benützung von Filmen ausgelegt sein könnte.
Es sei noch bemerkt, dass die Kamera noch allgemein übliche Mittel zur Beleuchtung der Netzhaut aufweist, die nicht dargestellt sind; z. B. einen unter 450 zur optischen Axe geneigten Spiegel, der vor der vordersten Linse 3 angeordnet ist und in seiner Mitte einen spiegelungsfreien Kreis für den Durchtritt des Abbildungsstrahlenganges hat und der die Strahlen einer Lichtquelle durch die Augenlinse 2 auf die Netzhaut 1 wirft.
Retinal camera
In most cameras used for photographing the retina, the ratio changes with the refractive power of the eye lens in that the retina is displayed on the imaging plane of the camera. The imaging plane of the camera has to be shifted in order to adjust the retinal image, whereby the imaging scale also changes.
A retinal camera is already known which avoids the latter disadvantage, in that a special design of the optics ensures that, despite the shift in the imaging plane, the imaging scale is always the same for all recordings made with the camera. The displacement of the imaging plane requires long guides, the exact execution of which is expensive; Furthermore, it is unpleasant when handling the camera that its volume changes as a result of this displacement.
The present invention also avoids these disadvantages in that the image plane is invariable with respect to the camera housing, and that an optical element is provided between the foremost camera lens, which aligns the rays passing through the center of the entrance pupil of the camera, and the image plane, which converts the ax-parallel beam path entering this member into an ax-parallel beam path of a different cross-section and which is axially displaceable to adjust the retinal image on the imaging plane.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing.
The retina of the eye to be photographed is designated in the drawing with 1 and the eye lens with 2. When photographing the retina 1, the retinal camera K is supported on the forehead of the patient via spacers (not shown) so that its foremost lens 3 is always the same distance a from the eye lens 2, this distance a corresponding to the front focal length of the lens 3. The lens 2 thus also represents the entrance pupil of the camera. If the eye has normal vision, the rays emanating from a point on the retina 1 are directed parallel through the eye lens 2 and collected again in the rear focal point of the lens 3, which rear focal point is in the The plane of the field diaphragm 4 lies, as shown by the imaging beam path of the center point o of the retina 1, shown in full lines.
Since the eye lens 2 lies in the front focal point of the lens 3, this lens 3 images the eye lens 2 or the entry pupil of the eye that coincides with it into infinity.
An axially displaceable optical element 5 formed by a meniscus-shaped lens has a collecting effect on its front surface and a scattering effect on its rear surface, with rays entering this element 5 in parallel leaving it again as parallel rays. The entrance pupil of the eye is thus also imaged at infinity by the optical member 5.
A converging lens 6, the rear focal point of which lies in the plane of an aperture stop 7, consequently images the entrance pupil in this plane.
The diaphragm 7 is followed by a converging lens 8 which, together with the optical element 5 and the lens 6, images the intermediate image of the retina 1 lying in the plane of the field diaphragm 4 onto the film plane 9.
A point P lying on the periphery of the retina 1 is formed by the optical system 3, 5, 6, 8 on the point P 'of the film plane 9, the dash-dotted central ray s of the Abbildungsstrahlbün emanating from the point P at the same time an imaging ray of the entrance pupil of the eye is. If one considers the point P 'merely as the intersection of the beam s with the plane 9, its position does not change when the optical member 5 is displaced in the axial direction, because the beam s is in front of and behind the optical member 5 to the optical Ax is parallel.
A displacement of the optical element 5, on the other hand, will very well cause a displacement of the image of the retina 1, and thus also of the image P 'of the point P, forwards or backwards with respect to the film plane 9; because the imaging rays emanating from the intermediate images of the retina lying in the plane of the diaphragm 4 are directed differently after leaving the optical element 5 depending on its axial position. This influence of the axial position of the limb 5 is now used to adjust the image of the retina on the film plane 9 even when the eye is defective, ie. H. the eye lens 2 does not image the retina I to infinity. If the eye lens collects or scatters too much, it is sufficient to shift the optical element 5 to the right or left in order to compensate for this error.
The point P is then mapped again exactly in the point P ', and it can be seen that the mapping scale, namely the ratio of the distances O'P': OP, has remained unchanged.
The constancy of the imaging ratio of the retina on the film for all recordings made with the camera K is achieved with the camera K unchanged by moving a relatively small member 5, which not only facilitates the handling of the camera but also makes its construction cheaper. By avoiding a relatively long guide for the axial displacement of the film support realizing the film plane 9, the penetration of dust into the camera is also better prevented.
It is not absolutely necessary to arrange the slidable member 5 in front of the lenses 6 and 8; it may even be expedient to use the same z. B. to be provided behind the lens 6. Furthermore, instead of consisting of a single meniscus lens, the member 5 can also be composed of a plurality of lenses. It is also not necessary that the member 5 causes a narrowing of the cross-section of the axially parallel beam path, as in the present case; a beam parallel to the axis entering the member 5 can therefore also have a greater axial distance when it emerges from this member than when it enters it. It is also understood that the camera K could also be designed for the use of light-sensitive plates instead of the use of films.
It should also be noted that the camera still has the usual means for illuminating the retina, which are not shown; z. B. a mirror inclined at 450 to the optical axis, which is arranged in front of the foremost lens 3 and in its center has a non-reflective circle for the passage of the imaging beam path and which throws the rays of a light source through the eye lens 2 onto the retina 1.