SU1736428A1

SU1736428A1 - Method and apparatus for laser optometry

Info

Publication number: SU1736428A1
Application number: SU904829813A
Authority: SU
Inventors: Юрий Захарьевич Розенблюм; Михаил Васильевич Кутин; Озада Миркамиловна Мухитдинова; Скальд Львович Шаповалов; Леонид Самуилович Урмахер; Владимир Владимирович Валяев; Евгений Анатольевич Евсеев
Original assignee: Московский научно-исследовательский институт глазных болезней им.Гельмгольца
Priority date: 1990-05-29
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1992-05-30

Abstract

Изобретение относитс к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено дл определени оптической установки глаза при фиксации объекта на данном рассто нии (динамической рефракции). Цель - повышение точности исследовани динамической рефракции и зрительного утомлени . Способ лазерной оптометрии включает в себ предъ вление исследуемому глазу движущейс неоднородной поверхности, освещаемой когерентным источником света , и определение направлени движени образующейс спекл-структуры. При этом исследуемому глазу одновременно со спекл-структурой предъ вл ют на заданном рассто нии реальный объект-оптотип. Наблюдение ведетс монокул рно и биноку- л рно. Устройство дл осуществлени способа включает в себ лазер 1, оптическую систему формировани светового пучка , состо щую из линз 2 и 3 и фильтра 4, экран 6 в виде плоской полупрозрачной лен (Л С VJ О) о Јь ю 00The invention relates to medicine, in particular to ophthalmology, and is intended to determine the optical installation of the eye when the object is fixed at a given distance (dynamic refraction). The goal is to improve the accuracy of the study of dynamic refraction and visual fatigue. The laser optometry method includes the presentation of a moving non-uniform surface to the examined eye, illuminated by a coherent light source, and determining the direction of movement of the resulting speckle structure. In this case, simultaneously with the speckle structure, the real optotype is presented at a given distance to the examined eye. The observation is monocular and binocular. An apparatus for carrying out the method includes a laser 1, an optical system for forming a light beam, consisting of lenses 2 and 3 and a filter 4, a screen 6 in the form of a flat translucent flax (L J VJ O) o ю x 00

Description

ты, установленной на двух валиках, прозрачный экран 11 с оптотипом, установленный на каретке 10 с возможностью его перемещени вдоль оптической оси. Используютс два акул ра с переменной рефракцией , выполненных в виде систем Бадал , состо щих из двух разноименных линз 14-15 и 141-151. Линзы 15 и 151 также могут перемещатьс вдоль оси с помощью руко тки, св занной со шкалой, соответствующей оптической установке глаза. Испытуемый смотрит через окул ры устройстваYou are mounted on two rollers, a transparent screen 11 with an optotype, mounted on the carriage 10 with the possibility of its movement along the optical axis. Two variable refraction sharks are used, made in the form of Badal systems consisting of two opposite lenses 14-15 and 141-151. Lenses 15 and 151 can also be moved along an axis using a handle associated with a scale corresponding to the optical installation of the eye. The subject looks through the device's eyelets.

на экран и наблюдает подвижную спекл- стоуктуру. В зависимости от указанного им направлени зернистости этой структуры определ ют вид его аметропии, а по шкалам на окул рах - оптическую установку глаза. Затем провод т исследовани , ввод т в поле зрени экран 11, причем последовательно в положени х бесконечности дл рассто ний 1 и 0,33 м и определ ют оптическую установку глаза. Исследование провод т сначала монокул рно, а затем - бинокул рно. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.the mobile speckle structure is observed on the screen. Depending on the direction of the grain indicated by him, the structure of its ametropia is determined, and on the scales on the oculi the optical installation of the eye is determined. Then, investigations are carried out, screen 11 is inserted in the field of vision, successively at infinity positions for distances of 1 and 0.33 m, and the optical installation of the eye is determined. The study was performed first monocularly and then binocularly. 2 sec. and 2 z. p. f-ly, 1 ill.

Изобретение относитс к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено дл определени оптической установки глаза при фиксации объекта на данном рассто нии (динамической рефракции).The invention relates to medicine, in particular to ophthalmology, and is intended to determine the optical installation of the eye when the object is fixed at a given distance (dynamic refraction).

Известен способ исследовани рефракции , заключающийс в предъ влении исследуемому на экране тест-объекта в виде точечного свет щегос п тна, создаваемого сфокусированным лазерным лучом, с последующим подбором пробных очковых линз.A known method for studying refraction consists in presenting a test object examined on the screen in the form of a spot light of a spot, created by a focused laser beam, followed by the selection of test spectacle lenses.

Данный способ предназначен в основном дл диагностики астигматизма, а степень аметропии в нем определ ют последовательным подбором пробных очковых линз, что затрудн ет оценку результатов исследовани и не дает высокой точности измерени .This method is intended mainly for the diagnosis of astigmatism, and the degree of ametropia in it is determined by the sequential selection of test spectacle lenses, which makes it difficult to assess the results of the study and does not provide a high measurement accuracy.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ проверки рефракции глаза с использованием лазерного луча, направленного на движущийс экран, в виде барабана . Любое кажущеес общее движение полученного при этом п тнистого узора обусловлено аномалией рефракции наблюдател .Closest to the present invention is a method for checking the refraction of the eye using a laser beam directed onto a moving screen in the form of a drum. Any seemingly general movement of the spotted pattern obtained in this case is due to the observer's refractive error.

Однако этот способ не позвол ет определ ть оптическую установку глаза в услови х реального зрени , т.е. при действующей аккомодации. Это объ сн. ет- с тем, что спекл-структура не св зана с аккомодационным рефлексом, так как четкость экрана не зависит от оптической уста- новки глаза. Поэтому исследовани , проводимые со спекл-структурой без дополнительных зрительных стимулов, не позвол ют достаточно определенно судить о динамической рефракции глаза.However, this method does not allow to determine the optical installation of the eye in real-world conditions, i.e. with the current accommodation. This is an explanation. This is because the speckle structure is not associated with the accommodation reflex, since the clarity of the screen does not depend on the optical installation of the eye. Therefore, studies conducted with a speckle structure without additional visual stimuli do not allow one to judge quite clearly the dynamic refraction of the eye.

Известны устройства дл осуществлени способа исследовани рефракции глаза , содержащие источник излучени в виде оптического квантового генератора (ОКГ), оптическую систему формировани светового пучка, вращающийс экран, выполненный в виде цилиндрической поверхности, оптический ослабитель интенсивности излучени в виде пол ризационного фильтра и полевую диафрагму. Ось вращени цилиндрической поверхности закреплена с возможностью поворота ее в плоскости, перпендикул рной к оптической оси.Devices are known for carrying out an eye refraction method, comprising a radiation source in the form of an optical quantum generator (AGR), an optical system for forming a light beam, a rotating screen made in the form of a cylindrical surface, an optical attenuator of radiation in the form of a polarization filter, and a field diaphragm. The axis of rotation of the cylindrical surface is fixed so that it can be rotated in a plane perpendicular to the optical axis.

Однако известное устройство, состо щее из раздельно установленных частей, требует особых условий: оборудованногоHowever, the known device, consisting of separately installed parts, requires special conditions: equipped

кабинета со специально дополнительно изготовленными приспособлени ми, отсутствие вибрации и пыли. Определение оптической установки глаза наблюдател провод т последовательной сменой оптических линз, что вл етс трудоемким процессом , а также ограничивает точность исследовани интервалом в 0,25 дптр.cabinet with specially made accessories, no vibration and dust. Determining the optical installation of the observer's eye is carried out by successively changing the optical lenses, which is a laborious process, and also limits the accuracy of the study to an interval of 0.25 diopters.

Известен лазерный оптометр, объединенный с системой Бадал , который состоитKnown laser optometer, combined with the system Badal, which consists

из источника лазерного излучени , свето- рассеивающей линзы, вращающегос барабана с прикрепленным к нему на упоре отражающим зеркалом, системы линз Бадал , зеркала, отражающего образованнуюfrom a source of laser radiation, a light-diffusing lens, a rotating drum with a reflecting mirror attached to it on the anvil, a Badal lens system, a mirror reflecting the

спекл-структуру. Все составные части расположены на одной оптической оси с глазом наблюдател . Вращающийс барабан подвижен , вдоль оптической оси. Исследование провод т монокул рно, причем глазу предъ вл ют стимул в виде оптотипа,speckle structure. All components are located on the same optical axis with the eye of the observer. The rotating drum is movable along the optical axis. The study is carried out monocularly, and the eye is presented with an optotype stimulus,

Барабан с отражающим зеркалом при движении вдоль оптической оси мен ет угол падени лазерного луча и этим измен ет размеры и качественные параметры образуемой спекл-структуры, что неблагопри тно вли ет на точность определени оптической установки глаза.A drum with a reflecting mirror when moving along the optical axis changes the angle of incidence of the laser beam and thereby changes the size and quality parameters of the formed speckle structure, which adversely affects the accuracy of determining the optical installation of the eye.

Экран выполнен в виде барабана с определенной кривизной. Лазерный луч, отража сь от ее поверхности, образует неравномерную спекл-структуру в центре и по периферии п тна. При этом качество образуемой спекл-структуры находитс в обратно пропорциональной зависимости от кривизны поверхности барабана, что также снижает точность исследовани .The screen is made in the form of a drum with a certain curvature. The laser beam, reflected from its surface, forms an uneven speckle structure in the center and along the periphery of the spot. At the same time, the quality of the formed speckle structure is inversely proportional to the curvature of the drum surface, which also reduces the accuracy of the study.

Оптотип введен в пол зрени не исследуемого , а парного глаза, без учета фактора бинокул рного взаимодействи и дает достоверные результаты только при изомет- рии и при бинокул рном зрении, что даже при малейшей степени анизометропии не дает достаточно достоверных результатов.The optotype is introduced in the field of view not studied, but in the pair eye, without taking into account the binocular interaction factor and gives reliable results only with isometry and with binocular vision, which even with the slightest degree of anisometropia does not give sufficiently reliable results.

Целью изобретени вл етс повышение точности исследовани динамической рефракции и зрительного утомлени .The aim of the invention is to improve the accuracy of the study of dynamic refraction and visual fatigue.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого устройства.The drawing shows a schematic diagram of the proposed device.

Устройство состоит из источника излучени в виде ОКГ 1, оптической системы формировани светового пучка, включающей в себ светорассеивающую линзу 2, коллиматорную линзу 3 и пол ризационный фильтр А, а также системы отражающих зеркал 5, 51 дл проекции светового пучка на экран. Экран в виде плоской полупрозрачной ленты 6 установлен на двух валиках 7, 71, один из которых соединен с электродвигателем 8 посто нного тока через понижающий редуктор 9. Устройство снабжено подвижной кареткой 10, на которой установлен прозрачный экран с оптотипом 11 в виде кольца Ландольта с угловым размером 10 . Дополнительно в систему введены призма-делитель 12 и наход ща с во взаимосв зи с ним система отражающих зеркал 13,131,1311 дл формировани двух изображений , а также два окул ра с переменной рефракцией в виде систем Бадал , состо щих из двух разноименных линз 14,15и 14 , 151. Линзы 15 и 151 могут перемещатьс вдоль оптической оси с помощью руко тки, св занной со шкалой соответствующей оптической установке глаза.The device consists of a radiation source in the form of a laser 1, an optical system for forming a light beam including a light scattering lens 2, a collimator lens 3 and a polarization filter A, as well as a system of reflecting mirrors 5, 51 for projecting the light beam onto the screen. The screen in the form of a flat translucent tape 6 is mounted on two rollers 7, 71, one of which is connected to the DC motor 8 via a reduction gear 9. The device is equipped with a movable carriage 10, on which a transparent screen with an optotype 11 in the form of a Landolt ring with an angular size 10. Additionally, a prism divider 12 and an interconnecting system of reflective mirrors 13,131,13111 for forming two images, as well as two oculades with variable refraction in the form of Badal systems consisting of two different lenses 14,15 and 14, 151. The lenses 15 and 151 can be moved along the optical axis by means of a handle associated with a scale corresponding to the optical installation of the eye.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Пучок лазерного излучени , выход щий из ОКГ 1, проходит оптическую систему формировани светового пучка 2-3-4, котора позвол ет получить соответствующую ширину пучка, а также необходимую его интен- сивность. Преобразованный пучок лазерного излучени попадает через систему отражающих зеркал 5,51 на экран 6. Дви- жение экрана 6 осуществл етс от электродвигател 8. При этом на экране наблюдают интерференционную картину (спекл-структуру).The laser beam emitted from laser 1 passes through the optical system of the formation of a light beam of 2-3-4, which allows to obtain the appropriate beam width, as well as the necessary intensity. The converted laser beam is transmitted through the system of reflecting mirrors 5.51 to screen 6. The screen 6 is driven by the electric motor 8. In this case, an interference pattern (speckle structure) is observed on the screen.

Дл обеспечени возможности бинокул рного исследовани устанавливают призму-делитель 12 и систему зеркал 13, 131. 13 . Спекл-структуру и кольцо Ландольта исследуемый наблюдает через окул ры 14,In order to allow binocular research, a prism-divider 12 and a system of mirrors 13, 131 are installed. 13. The speckle structure and the Landolt ring under study observes through the oculars 14,

15 и 141, 151.15 and 141, 151.

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

Испытуемый смотрит через окул ры устройства на экран и наблюдает подвижную спекл-структуру. Исследуемого прос т указать , в какую сторону движетс зернистость спекл-структуры. В зависимости отThe subject looks through the oculars of the device on the screen and observes a moving speckle structure. The researcher is asked to indicate in which direction the grain size of the speckle structure is moving. Depending on the

указанного направлени движени зернистости определ ют вид аметропии. Возможны три варианта ответа: 1) зернистость не движетс либо имеет хаотическое движение, при этом имеетс эмметропи ; 2) направление движени зернистости и экрана совпадает - мипо- пи ; 3) направление движени зернистости противоположно направлению движени экрана - гиперметропи .The specified direction of grit movement determines the type of ametropia. There are three possible answers: 1) the granularity does not move or has a chaotic motion, while there is an emmetropic; 2) the direction of movement of the grain and the screen coincides - mipopi; 3) the direction of movement of the grain is opposite to that of the screen - hypermetropi.

После определени вида аметропии исследуемый вращением регулирующей руко тки перемещает подвижную линзу системы Бадал , наход щейс перед исследуемымAfter determining the type of ametropia, the rotating lens of the Badal system, which is located in front of the patient, is examined by rotating the adjustment knob.

глазом, до тех пор, пока движение зернистости не прекратитс или не станет хаотическим . Система Бадал в этот момент укажет оптическую установку данного глаза в безориентированном поле. Затем ввод тwith the eye, until the movement of the grain stops or becomes chaotic. The Badal system at this moment will indicate the optical installation of this eye in an unoriented field. Then enter

в поле зрени прозрачный экран с оптотипом в виде кольца Ландольта в положение оптической бесконечности от глаза. Прос т испытуемого фиксировать взором опто- тип до его четкого видени и одновременноin the field of view is a transparent screen with an optotype in the form of a Landolt ring in the position of optical infinity from the eye. Ask the subject to fix the optotype with a gaze before seeing him clearly and simultaneously.

указать направление движени зернистости . Если оно по вилось, вновь вращают руко тку системы Бадал до остановки движени зернистости. Указатель рефракции в этот момент показывает оптическую установку глаза в зоне дальнейшего видени при наличии объекта фиксации. Затем устанавливают оптотип на отметке 1 м и при этом положении определ ют оптическую установку глаза в зоне поко аккомодации. Наконец, устанавливают объект на отметке 0,33 мм и определ ют оптическую установку глаза в зоне ближнего видени . Провод т данное исследование сначала монокул рно, а затем бинокул рно.indicate the direction of movement of the grain. If it appears, rotate the Badal system handle again until the grit movement stops. The index of refraction at this moment shows the optical installation of the eye in the zone of further vision in the presence of the object of fixation. Then, an optotype is set at 1 m and, at this position, the optical installation of the eye in the resting zone is determined. Finally, the object is set at 0.33 mm and the optical installation of the eye in the near vision zone is determined. This study was conducted first monocularly and then binocularly.

Использование данного способа и устройства позвол ет сравнительно быстро и достаточно точно определить вид и степень аметропии, исследовать динамическую рефракцию , оценивать по сдвигу динамической рефракции зрительное утомление, исследовать оптическую установку глаза в услови х реального предметного зрени , получить характеристику участи аккомодации и бинокул рного взаимодействи с ди- намической рефракцией глаза, диагностировать заболевани , св занные с изменением рефракции и аккомодации, оценивать качество оптической коррекции, что может быть использовано в офтальмологических и оптометрических кабинетах, стационарах глазного профил , а также в офтальмоэргономических цел х дл диагностики и профилактики зрительного утомлени .The use of this method and device allows relatively quickly and fairly accurately determining the type and degree of ametropia, investigating dynamic refraction, evaluating visual fatigue from a dynamic refraction shift, investigating the optical installation of the eye in terms of real objective vision, obtaining a characteristic of the part of accommodation and binocular interaction with dynamic refraction of the eye, diagnose diseases associated with changes in refraction and accommodation, evaluate the quality of optical corrections It can be used in ophthalmologic and optometric cabinets, eye profile hospitals, as well as in ophthalmic ergonomic purposes for the diagnosis and prevention of visual fatigue.

Claims

1. A method of laser optometry, including the presentation of a moving inhomogeneous surface to an examined eye,

illuminated by a coherent light source, and determining the direction of movement of the resulting speckle structure, characterized in that, in order to increase the accuracy of studying dynamic refraction and visual fatigue, a real optotype is presented at a given distance at the same time as the speckle structure.

2. A method according to claim 1, characterized in that the research is carried out binocularly.

3. A device for laser optometry, including a coherent radiation source, a diffusing lens, a collimator

A lens, a moving screen and an ocular with variable refraction, characterized in that it additionally contains a transparent screen with an optotype adapted to be movable along the optical axis, and the moving screen is made flat and translucent.

4. The device according to claim 3, which means that the ocular is made in the form of a binocular system.