DE2654505A1

DE2654505A1 - Augenhintergrundkamera ohne unerwuenschtes reflexions- und diffusionslicht

Info

Publication number: DE2654505A1
Application number: DE19762654505
Authority: DE
Inventors: Yoshimi Kohayakawa; Takeshi Kuwayama; Isao Matsumura
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1975-12-01
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1977-06-08
Also published as: DE2654505C2; US4102563A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Augenhintergrundkamera, die abgesehen von dem in der Hornhaut des zu untersuchenden Auges auftretenden unerwünschten Reflexionsund Diffusionslicht des Beleuchtungsstrahls auch das in der Linse des zu untersuchenden Auges auftretende unerwünschte Reflexions-und Diffusionslicht wirkungsvoll ausschließen kann,

Es ist bekannt, daß bei der Beleuchtung des zu untersuchenden Auges mit dem Beleuchtungsstrahl im Augenblick der Aufnahme eines Bildes vom Augenhintergrund ein Teil des Beleuchtungsstrahls auf der Oberfläche der Hornhaut und der Linse reflektiert oder in ihnen gestreut wird. Es besteht

709823/0758

VII/13

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844

Postscheck (München) Kto. 670-43-804

7 B F) 4 5 O 5

- «Γ- Β 7786

die Möglichkeit, daß das reflektierte und das gestreute Licht mit dem Licht vermischt wird, das zu fotografischen oder Beobachtungszwecken an dem Augenhintergrund reflektiert wird, so daß "Ausfransungen" und "Geister" entstehen, weshalb das vorstehend genannte reflektierte Licht oder das vorstehend genannte gestreute Licht entfernt werden muß. Bis jetzt ist das insbesondere an der Oberfläche der Hornhaut reflektierte unerwünschte Licht mittels des Ringbeleuchtungsverfahrens wirksam entfernt worden. Das Ausschalten des an der Linse und an der Hornhaut reflektierte und des in der Linse gestreuten Lichts, das im Vergleich mit dem an der Oberfläche der Hornhaut reflektierten Lichts schwach ist, ist jedoch zu wenig beachtet worden. Jedoch kann entsprechend der jetzigen Forderung nach einer Weitwinkel-Augenhintergrundkamera und einer klareren fotografischen Abbildung des Augenhintergrunds das in der Hornhaut und in der Linse gestreute und das an der Linse reflektierte Licht nicht mehr unberücksichtigt bleiben.

Einige Einrichtungen zum Entfernen von unerwünschtem Licht, das an der Linse reflektiert und in der Linse gestreut wird,sind in der US-Patentschrift 3 851 954 beschrieben. Gemäß diesem Verfahren wird ein schwarzer Fleck im Beleuchtungs-Lichtstrahl in der Weise angebracht, daß das unerwünschte reflektierte Licht mittels des schwarzen Flecks und einer ringförmigen Blendenöffnung entfernt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Augenhintergrundkamera zu schaffen, die das unerwünschte reflektierte Licht und das unerwünschte gestreute Licht mittels einer neuartigen Einrichtung entfernen kann, die sich von dem vorstehend genannten herkömmlichen schwarzen Fleck unterscheidet.

Dabei soll die Augenhintergrundkamera den auf das Auge auftreffenden Lichtstrahl von dem optischen Beleuchtungs-

"09823/07

- ?V- B 7786

system zu dem zu untersuchenden Augenhintergrund wirksam führen können.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine wirksame Anordnung der herkömmlichen ringförmigen Blendenöffnung, deren Bild in der Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges gebildet wird, und einer Blendenöffnung erreicht, um in Zusammenarbeit mit der ringförmigen Blendenöffnung das vom zu untersuchenden Auge reflektierte unerwünschte Licht zu entfernen. Aus diesem Grund ist das optische System der Augenhintergrundkamera erfindungsgemäß so konstruiert, daß das an der vorderen Oberfläche des zu untersuchenden Auges ausgebildete Bild der ringförmigen Blendenöffnung mittels der Objektivlinse wirkungsvoll von dem Bild der vorstehend erwähnten Blendenöffnung getrennt werden kann.

Erfindungsgemäß wird nämlich im Fall der Augenhintergrundkamera das Bild der ringförmigen Blendenöffnung in der Nachbarschaft der Regenbogenhaut gebildet, während das Bild (nämlich an der konjugierten Stellung der Blendenöffnung in bezug zu der Objektivlinse) der Blendenöffnung in der Nachbarschaft der Kamera in einer Weise gebildet wird, daß der Beleuchtungsstrahl wirksam zum Augenhintergrund geführt wird.

Erfindungsgemäß wird das unerwünschte reflektierte Licht durch die Kombination der erfindungsgemäßen Einrichtung mit dem vorstehend erwähnten schwarzen Fleck äußerst wirksam entfernt.

Ferner wird erfindungsgemäß die Bildung von "Ausfransungen" und "Geistern" mit dem Beleuchtungsstrahl an und in der Kamera und der Linse vollständig vermieden, indem eine geeignete Einrichtung mit der Vorrichtung einschließlich der Kombination aus der erfindungsgemäßen Einrichtung mit dem

709823/0758

- £- B 7786

vorstehend erwähnten schwarzen Fleck kombiniert wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen eine vergrößerte Teilansicht

einer Augenhintergrundkamera in der Nähe des zu untersuchenden Auges, um das Prinzip der Erfindung zu erläutern.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des optischen Systems der Augenhintergrundkamera.

Fig. 4 und 5 zeigen eine vergrößerte Teilansicht des optischen Systems der Augenhintergrundkamera der Fig. 3 in der Nähe des zu untersuchenden Auges.

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Teilansicht eines '

weiteren Ausführungsbeispiels der Augenhintergrundkamera in der Nähe eines Lochspiegels.

Fig. 7 zeigt eine vergrößerte Teilartsicht der Augenhintergrundkamera der Fig. 6 in der Nähe des zu untersuchenden Auges.

Fig. 8 und 9 zeigen jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel des in Fig. 6 dargestellten optischen Systems.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Objektivlinse 1 und das zu untersuchende Auge 2 zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung vergrößert dargestellt, wobei in Fig. 1 der optische Weg des Lichtstrahls dargestellt ist, der auf das zu untersuchende Auge auftrifft, während Fig. 2 den optischen

709823/0758

- f-> B 7786

Weg des vom Augenhintergrund kommenden Lichts darstellt. Wie aus Fig. 1 zu sehen ist, wird mittels des optischen Beleuchtungssystems ein Bild 7 einer ringförmigen Blendenöffnung in der Nähe der Regenbogenhaut 6 gebildet. Dies bedeutet, daß der vom Beleuchtungsstrahl nicht zu erreichende Ort (nachstehend als abgeschatteter Bereich S bezeichnet) bis zu der hinteren Oberfläche 4R der Linse 4 bewegt v/erden kann, indem die Stelle des Bilds 7 der ringförmigen Blendenöffnung nahe an die Linse 4 gebracht wird. Folglich wird das Gebiet des abgeschatteten Bereichs S, in dem ein unerwünschtes reflektiertes Licht oder ein unerwünschtes gestreutes Licht auftritt, vergrößert. Somit ist es erwünscht, daß das Bild 7 der ringförmigen Blendenöffnung wie vorstehend erwähnt in der Nähe der Regenbogenhaut 6 gebildet werden sollte. Der Grund liegt darin, daß im Falle einer weiteren Verschiebung des Bilds 7 der ringförmigen Blendenöffnung gegen den Augenhintergrund 5 der die Kamera abdeckende abgeschattete Bereich S kleiner wird, so daß der Einfluß der Reflexion auf der Oberfläche der Hornhaut 3 größer wird, während im Falle einer Verschiebung des Bilds 7 der ringförmigen Blendenöffnung weiter in Richtung Hornhaut der die Linse 4 überdeckende abgeschattete Bereich S geringer wird, so daß der Einfluß des unerwünschten reflektierten oder gestreuten Lichts auf der Linse 4 größer wird. Ferner kann der Lichtstrahl den Augenhintergrund wirkungsvoll beleuchten, indem das Bild 7 der ringförmigen Blendenöffnung in der Nähe der Regenbogenhaut 6 gebildet wird. Der Lichtstrahl ist nämlich an der Öffnung 8 des Bilds 7 der ringförmigen Blendenöffnung am engsten, so daß die Intensität (Leistung/Fläche) des Lichtstrahl an dieser Stelle am größten ist. Andererseits wird das Bild der ringförmigen Blendenöffnung in der Nähe der Regenbogenhaut 6 gebildet, so daß der Beleuchtungsstrahl beim Erreichen des Augenhintergrunds eingeschränkt wird; der Lichtstrahl, der durch die Öffnung 8 des Bilds 7 der ringförmigen Blendenöffnung gelangt, aber durch die Regenbogenhaut 6 unter-

709823/0758

Γ- B 7786

brochen wird, wird geringer. Somit kann der Beleuchtungsstrahl wirksam zum Augenhintergrund geleitet werden.

Es ist erwünscht, daß die Blendenöffnung gemäß der Darstellung so vorgesehen sein sollte, daß das durch die Objektivlinse 1 in der Nähe der Hornhaut 3 gebildete Bild 9 der Blendenöffnung in dem vorstehend erwähnten abgeschatteten Bereich S enthalten ist. Wenn das Bild 9 der Öffnung in der Nähe des Bilds 7 der ringförmigen Blendenöffnung gebildet sein sollte, würde der Einfluß des an der Oberfläche der Hornhaut reflektierten oder des in der Hornhaut gestreuten Lichts größer werden. Wenn andererseits das Bild 9 der Öffnung in Richtung auf die Objektivlinse 1 verschoben werden sollte, würde die Größe der Öffnung der Blende kleiner werden und das an der Hornhaut 3 reflektierte Licht in der Weise abhalten, daß die Menge des auf die fotografische Linse auffallenden Lichts, das von dem am Augenhintergrund reflektierten Licht stammt, geringer werden würde.

Ferner ist zweckdienlich, ein Weitwinkel-Bild des Augenhintergrunds aufzunehmen, um das Bild 7 der ringförmigen Blendenöffnung vom Bild 9 der Öffnung wirksam zu trennen. Wenn nämlich das Bild 9 der Öffnung in Fig. 2 in Richtung Linse 4 verschoben sein sollte, würde das vom Augenhintergrund kommende Licht im Weitwinkelbereich durch den Bereich der Hornhaut gehen müssen, der durch den vorstehend erwähnten abgeschatteten Bereich S nicht abgedeckt ist, wenn der Lichtstrahl die Hornhaut 3 passieren sollte. Das bedeutet, daß der Einfluß des durch die Hornhaut reflektierten oder gestreuten unerwünschten Lichts größer werden würde, wodurch eine Weitwinkel-Fotografie oder -Beobachtung unmöglich werden würde. Somit ist es wünschenswert, daß das Bild 9 der Öffnung mittels der Objektivlinse 1 in der Nähe der Hornhaut 3 gebildet werden sollte, damit eine Weitwinkel-Fotografie oder - Beobachtung des Augen-

709823/07oJ

- &- λ Β 7786

hintergrunds erreicht werden kann, während nur eine geringe Beeinflussung des an der Hornhaut reflektierten oder in der Hornhaut gestreuten unerwünschten Lichts stattfindet.

Mittels der vorstehend erwähnten wirksamen Anordnung der ringförmigen Blendenöffnung und der Öffnung können die "Ausfransungen" und "Geister" vermindert werden, während eine Möglichkeit besteht, daß die Beeinflussung des an der Oberfläche der Linse reflektierten oder des in der Linse gestreuten Lichts in dem Gebiet R1 stattfindet, das in Fig. 2 schraffiert dargestellt ist. Zur Verringerung des Gebiets R1 ist es wünschenswert, die Erfindung zusammen mit der vorstehend erwähnten Einrichtung des schwarzen Flecks anzuv/enden, wie es in den Fig. 3, 4 und 5 dargestellt ist. Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel des optischen Systems, in dem die Erfindung und die Einrichtung des schwarzen Flecks angewandt sind, während die Figuren 4 und jeweils in vergrößerter Ansicht die Objektivlinse 1 und das zu untersuchende Auge 2 zeigen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 3 wird der von einer Lichtquelle 11 wie beispielsweise einer Wolframlampe kommende Lichtstrahl einschließlich des von einem Spiegel 12 re" flektierten Lichtstrahls mittels einer Kondensorlinse 13 auf eine Elektronenblitzröhre 14 und anschließend mittels einer Kondensorlinse 15 und eines reflektierenden Spiegels 16 auf eine ringförmige Blende 17 konzentriert. Die ringförmige Blende 17 besitzt einen ringförmigen Durchlaßbereich 18, wodurch das von diesem Durchlaßbereich als Sekundärlichtquelle kommende Licht das Bild der ringförmigen Blende 17 in der Nähe eines Lochspiegels 21 bildet. Das mittels des Lochspiegels 21 reflektierte Licht bildet mittels der Objektivlinse 1 das Bild 7 der ringförmigen Blende auf die Regenbogenhaut 6 des zu untersuchenden Auges 2 ab und beleuchtet dann durch die Linse 4 und den Glaskörper 22 (siehe Fig.4) den Augenhintergrund 5_C Andererseits ist im optischen Be-

709823/0758

- y- B 7786

leuchtungssystem eine Lichtabschattungsplatte 2 3 mit einem kreisförmigen schwarzen Fleck 24 näher als die ringförmige Blende 17 am Lochspiegel 21 vorgesehen, so daß das Bild 24' des schwarzen Flecks 24 über Relaislinsen 19 und 20, den Lochspiegel 21 und die Objektivlinse 1 in der Nähe der hinteren Oberfläche 4R der Linse 4 des zu untersuchenden Auges abgebildet wird. In diesem Fall wird der abgeschattete Bereich S weiter in Richtung Augenhintergrund verlängert, als es dann der Fall wäre, wenn kein Bild 24' des schwarzen Flecks vorhanden ist.

Andererseits gelangt der am Augenhintergrund 5 reflektierte Lichtstrahl durch die Objektivlinse 1 und dann durch die Öffnung 25 des Lochspiegels 21. Wie vorstehend erläutert, ist die Öffnung 25 in der Weise angeordnet, daß das Bild 9 der Öffnung 25 mittels der Objektivlinse 1 an der Hornhaut 3 des zu untersuchenden Auges abgebildet wird. Der von der Öffnung 25 kommende Lichtstrahl wird über eine fotografische Linse 26, einen Klapp.spiegel 27, eine Feldlinse 28, einen Spiegel 29, der die Richtung des Lichtstrahls ändert, und eine Okularlinse 30 von einem Beobachter betrachtet. Ferner wird im Augenblick der Aufnahme eines Bilds des Augenhintergrunds der Klappspiegel· 27 angehoben, während gl·eichzeitig die Eiektronenblitzröhre 15 gezündet wird und einen Film F belichtet.

Wie aus Fig. 5 zu sehen ist, besteht sogar in diesem Fall für das vom Augenhintergrund reflektierte Licht eine Möglichkeit der Beeinflussung von "Ausfransungen" und "Geister" von der Linse 4 in dem schraffierten Gebiet R2. Es ist möglich, das an und in der Linse und der Hornhaut reflektierte oder gestreute unerwünschte Licht vollständig zu entfernen, indem man den Einfluß des in Fig. 5 gezeigten Gebiets R2 vermeidet. Um dies zu erreichen, verwendet die Erfindung eine Einrichtung zum Ausschalten des Lichts, das am

709823/0758

- Sr-. B 7786

Augenhintergrund reflektiert und durch das schraffierte Gebiet R2 gelangt . Für diesen Zweck ist gemäß der Darstellung in Fig. 6 eine weitere Blende 32 in der Nähe des Lochspiegels 21 vorgesehen. Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des optischen Systems in der Nähe des Lochspiegels, wobei der einzige Unterschied zu Fig. 3 in der Blende 32 besteht. Fig. 7 zeigt, wie das Bild 32' der Blende 32 mittels der Objektivlinse in der Nähe der Regenbogenhaut 6 gebildet wird. Ferner zeigt die Fig. 7, wie der Lichtstrahl am Augenhintergrund reflektiert wird. Das Entstehen des in Fig. 7 gezeigten abgeschatteten Bereichs S ist mit dem in Fig. 4 dargestellten Fall identisch, so daß hier eine Erläuterung unterbleibt. Die Blende 32 ist so vorgesehen, daß gemäß der Darstellung in Fig. 7 nur die Komponente B₁ aus dem an einem Punkt P des Augenhintergrunds reflektierten Lichtstrahl, die in Fig. 5 durch das schrägschraffierte Gebiet R2 gelangt, mittels der Blende 32 unterbrochen wird. Hier ist der genannte Punkt P die Stelle mit dem größten Winkel des Augenhintergrunds, der fotografiert werden soll. Dabei ist es wünschenswert, daß die Blende 32 zum Unterbrechen des vorstehend genannten Lichtstrahls B- so angebracht sein sollte, daß das Bild 32' der Blende 32 mittels der Objektivlinse 1 in der Nähe der Linse 4(vorzugsweise in der Nähe der Regenbogenhaut) gebildet wird. Der Grund liegt darin, daß in dem Fall, wo das Bild 32' der Blende 32 im Zustand der Unterbrechung des Lichtstrahls B.. nahe an dem Bild 9 der Öffnung 25 sein sollte, die Blende 32 auch den von unerwünschtem Licht freien wirksamen Lichtstrahl B^ unterbrechen würde, der von dem Punkt P kommt. Andererseits bedeutet die Verschiebung des Bilds 32' der Blende 32 gegen den Augenhintergrund eine Verschiebung der Blende in Richtung auf die Objektivlinse 1, wie es in Fig. 6 dargestellt ist. Folglich ist es nicht erwünscht, daß das Bild 32' der Blende 32 zu nahe am Augenhintergrund ist, weil dann sehr leicht die Möglichkeit besteht, daß die Blende 32 den Lichtstrahl vom optischen Beleuchtungssystem unterbrechen würde. Folglich

709823/0758

Ji B 7786

ist es wünschenswert, daß die Blende 32 in der Art angeordnet ist, daß das Bild 32' der Blende 32 mittels der Objektivlinse 1 in der Nähe der Linse 4 gebildet wird. Ferner wird aus den am Augenhintergrund reflektierten Lichtstrahl der durch den Bereich der Linse 4 gelangende Lichtstrahl, der vom Mittelpunkt der Linse 4 .entfernt ist, durch das Bild 32' der Blende 32 unterbrochen und der auf die fotografische Linse 26 auftreffende Lichtstrahl wenig durch die Koma des zu untersuchenden Auges beeinflußt, so daß das Auflösungsvermögen weiter erhöht werden kann.

In dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Blenden 25 und 32 verwendet, v/ährend es an ihrer Stelle auch möglich ist, eine zylindrische Blende 33 zu verwenden, die gemäß der Darstellung in Fig. 8 eine Länge gleich dem Abstand zwischen den vorstehend genannten Blenden 25 und 32 aufweist. Um die Blenden 25 und 32 ferner durch die beiden Enden der Öffnung im Lochspiegel 21 zu ersetzen, kann fast die gleiche Wirkung dadurch erreicht werden, daß ein dickerer Lochspiegel 34 verwendet wird, wie er in Fig.9 dargestellt ist.

Die Erfindung schafft also eine Augenhintergrundkamera, die von unerwünschten Reflexions-und Diffusionslicht frei ist und ein fotografisches System und ein optisches Beleuchtungssystem aufweist, wobei das fotografische System nach dem zu untersuchenden Augenhintergrund eine Objektivlinse, eine reflektierende Einrichtung und eine Blende, ein fotografisches Linsensystem und eine fotografische Ebene aufweist und das optische Beleuchtungssystem mindestens eine Lichtquelle, eine Relaislinse und eine ringförmige Blende besitzt, so daß der Lichtstrahl von der Lichtquelle zu dem zu untersuchenden Auge durch die reflektierende Einrichtung und die Objektivlinse geleitet wird, wobei die ringförmige Blende im optischen Beleuchtungssystem derart angeordnet ist,

709823/0758

B 7786

daß das Bild der ringförmigen Blende in der Nähe der Regenbogenhaut des zu untersuchenden Auges gebildet wird, während die Blendeneinrichtung so angeordnet ist, daß die konjugierte Stelle der Blendenöffnung in bezug auf die Objektivlinse in die Nähe der Hornhaut des zu untersuchenden Auges in der Weise kommt, daß der unerwünschte reflektierte und gestreute Lichtstrahl aus dem Beleuchtungslichtstrahl, der in dem zu untersuchenden Auge reflektiert und gestreut wird, ausgeschaltet wird.

709823/0758

Claims

B 7786

Patentansprüche

J Augenhintergrundkamera ohne unerwünschtes Reflexionsund Diffusionslicht, mit einem fotografischen optischen System einschließlich einer Objektivlinse, einer ersten Blende eines Aufnahmesystems und eines Objektsystems mit einer fotografischen Ebene, die in dieser Reihenfolge von dem zu untersuchenden Auge weg angeordnet sind, und mit einem optischen Beleuchtungssystem mit mindestens einer Lichtquelle, einer Relaislinse und einer ringförmigen Blendenöffnung, durch die der Lichtstrahl von der Lichtquelle über eine reflektierende Einrichtung und die Objektivlinse zu dem zu untersuchenden Auge geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Blendenöffnung (17) an einer Stelle im optischen Beleuchtungssystem derart angeordnet ist, daß das Bild (7) der ringförmigen Blendenöffnung (17) in der Nähe der Regenbogenhaut (6) in dem zu untersuchenden Auge (2) gebildet wird, während die erste Blende (25) an einer solchen Stelle angebracht ist, daß die konjugierte Stellung der ersten Blende in bezug auf die Objektivlinse (1) in der Mähe der Hornhaut (3) in dem zu untersuchenden Auge ist.
2. Kamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lichtabschattungsplatte (2 3) mit einem kleinen schwarzen Fleck (24) an einer Stelle zwischen der reflektierenden Einrichtung (21) und der Lichtquelle (11) in der Weise vorgesehen ist, daß das Bild der Lichtabschattungsplatte (23) in der Nähe der Oberfläche der Linse (4) auf der dem Augenhintergrund zugewandten Seite gebildet wird.
3. Kamera nach Anspruch 2, dadurcH gekennzeichnet, daß eine zweite Blende (32) zwischen der Objektivlinse (1) und der ersten Blende (25) in der Weise vorgesehen ist, daß die konjugierte Stellung der zweiten Blende in bezug auf die Objektivlinse (T) in der Nähe der Linse in dem zu untersuchenden Auge ist.

709823/0758

ORlGfNAL fNSPECTED