ES2319112T3 - Aparato fotografico oftalmico. - Google Patents
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Abstract
Un aparato fotográfico oftálmico con un sistema óptico fotográfico y medios electrónicos de formación de imagen (15) capaz de fotografiar una imagen del fondo de un ojo (E) que debe ser examinado, que comprende: una máscara fotográfica (11) para definir un intervalo fotográfico del fondo; una lente de enfoque (12) para poner el fondo en el foco; y caracterizado por medios de acoplamiento (20) para mover la máscara fotográfica (11) de forma acoplada relativa al movimiento de la lente de enfoque (12) de tal forma que la máscara fotográfica (11) se mantiene en una posición sustancialmente conjugada con un plano de formación de imagen de los medios electrónicos de formación de imagen (15).
Description
Aparato fotográfico oftálmico.
La presente invención se refiere a un aparato
fotográfico oftálmico que usa medios electrónicos de formación de
imagen para fotografiar la imagen del fondo de un ojo que debe ser
examinado.
Se conoce bien la cámara portátil para fondo del
ojo, que tiene generalmente una construcción en la que una parte
necesaria para la operación fotográfica, al menos como parte del
sistema óptico usado para la observación y la fotografía, está
separada permitiendo ser transportada por el examinador, o bien
tiene una construcción en la que, si es posible, todos los
componentes de la cámara están montados en una carcasa que se puede
transportar. La publicación de patente japonesa abierta a la
inspección pública nº 256726/92 describe el tipo anterior de cámara
para fondo del ojo. Como las imágenes fotográficas registradas por
una cámara para fondo del ojo se usan para hacer diagnósticos
médicos, la imagen debe ser fiable. Por ejemplo, es necesario
asegurar que las imágenes que se fotografían no incluyen imágenes
de luz reflejada (destellos) de la porción anterior del ojo. Para
conseguir este propósito, se ha hecho un uso extensivo de una
estructura en la que, en el sistema óptico, se dispone una máscara
fotográfica en una posición que está conjugada con el fondo del ojo
y se dispone un diafragma en una posición que está conjugada con la
porción anterior del ojo.
Es deseable que las cámaras portátiles de fondo
del ojo descritas arriba sean lo más ligeras y compactas posible.
Para conseguirlo es deseable usar un sistema óptico muy compacto y
reducir el número de lentes usadas. Para satisfacer estas
condiciones, la máscara fotográfica se sitúa en el plano de la
película, es decir, el plano de formación de la imagen final. Esto
ha hecho innecesario proporcionar separadamente una posición
conjugada con el fondo que está en el lado de la imagen de la lente
de enfoque.
Además, en los últimos años las cámaras de fondo
del ojo se han usado registrando la imagen del fondo como una
imagen electrónica. Utilizando un sistema fotográfico electrónico es
posible hacer que el aparato de la cámara sea más pequeño y más
ligero, hasta el extremo de que todas las partes componentes se
pueden montar en una carcasa que sigue siendo lo suficientemente
ligera y pequeña para ser fácilmente transportable. Los
dispositivos de formación de imagen usados por estas cámaras
electrónicas incluyen sensores CCD y sensores CMOS.
Sin embargo, como en el caso de una cámara
electrónica el plano de formación de la imagen no está en la
superficie del dispositivo de formación de la imagen, es muy
difícil disponer la máscara fotográfica en su plano de formación de
la imagen. Si se deseara emplear un dispositivo de formación de
imagen que incluyera una máscara fotográfica en su plano de
formación de la imagen, sería necesario fabricar el dispositivo de
formación de imagen incorporando la máscara necesaria que cumpliera
los requisitos de tamaño y otros criterios mencionados
anteriormente, lo que haría muy costoso el hardware de la
cámara.
Así, cuando se usan dispositivos de formación de
la imagen es necesario proporcionar una posición conjugada con el
fondo del ojo en algún otro lugar a lo largo del camino óptico
fotográfico. En tal caso, es deseable que los movimientos de la
lente de enfoque hechos para el ajuste en dioptrías del ojo que se
debe examinar no tengan influencia en el tamaño de la imagen de la
máscara en el dispositivo de formación de imagen. Por consiguiente,
se proporciona una posición conjugada con el fondo del ojo en el
lado de la imagen de la lente de enfoque para la máscara
fotográfica y adicionalmente se proporciona una lente de relé y una
lente condensador para formar la imagen en el dispositivo de
formación de imagen. Sin embargo, si la máscara se situara en una
posición conjugada con el fondo del ojo en algún otro lugar entre la
lente de enfoque y el plano de formación de la imagen, esto
incrementaría la longitud del sistema óptico, lo que, junto con la
necesidad de una lente de relé, hace más difícil conseguir el peso
ligero y el pequeño tamaño que son atributos deseables para una
cámara portátil de fondo del ojo.
La patente americana nº 5237356 da a conocer un
sistema óptico fotográfico para una cámara de fondo del ojo que
comprende una lente objetivo, un diafragma fotográfico, una lente de
enfoque, un diafragma de campo y una lente de relé adyacente al ojo
del sujeto. En este sistema, la lente de enfoque tiene energía
positiva. Por consiguiente, un objeto de la presente invención
proporciona un aparato fotográfico para el fondo del ojo con un
sistema óptico que incluye una máscara fotográfica y un diafragma y
es ligero y compacto y se puede fabricar fácilmente a un coste
reducido.
Para conseguir el objeto anterior, la invención
proporciona un aparato fotográfico oftálmico con un sistema óptico
fotográfico y medios electrónicos de formación de imagen, que es
capaz de fotografiar la imagen del fondo de un ojo que debe ser
examinado, comprendiendo: una máscara fotográfica para definir un
rango de fotografía del fondo del ojo; una lente de enfoque para
poner el fondo en el foco; y caracterizado por medios de
acoplamiento para mover la máscara fotográfica de forma acoplada
relativa al movimiento de la lente de enfoque, de tal forma que la
máscara fotográfica se mantiene en una posición sustancialmente
conjugada con un plano de formación de imagen de los medios
electrónicos de formación de imagen.
Otras características de la invención, su
naturaleza y varias ventajas serán más aparentes a partir de la
siguiente descripción detallada que acompaña los dibujos, en los
que:
La Figura 1 es un diagrama que ilustra la
configuración del sistema óptico de una cámara de fondo del ojo de
acuerdo con la presente invención.
La realización de la presente invención se
describe ahora con referencia a la Figura 1, que muestra el sistema
óptico de una cámara de fondo del ojo. La cámara de fondo del ojo
mostrada en la Figura 1 es del tipo portátil que usa un dispositivo
de formación de imagen CCD. Sin embargo, se tiene que entender que
la invención no está limitada a un dispositivo de formación de
imagen CCD, sino que puede usar un sistema de formación de imagen
basado en otros dispositivos de formación de imágenes, como un
sensor CMOS o similares.
En la Figura 1 el símbolo E representa el ojo
del sujeto que tiene que ser examinado y los números de referencia
10 a 16 indican las partes que forman el sistema óptico de la cámara
de fondo del ojo. En el dibujo, el eje del sistema óptico coincide
con el eje óptico del ojo.
El eje 17 del sistema óptico de iluminación se
muestra en frente de una lente objetivo 10. No se muestra el
sistema óptico de iluminación en sí, pero puede ser del tipo
convencional usado en las cámaras de fondo del ojo portátiles
existentes en las que se usan medios ópticos, como prismas, para
iluminar la porción anterior del ojo E con un conjunto de
alineamiento como el mostrado. El eje 17 del sistema óptico de
iluminación y el eje óptico del sistema óptico fotográfico (en
adelante "sistema óptico principal") se disponen de manera que
intersecan en o cerca de los alrededores del punto focal en el lado
del objeto de la lente objetivo 10. El sistema óptico de
iluminación incluye medios ópticos (sistema de formación de imagen)
donde el haz de iluminación es mínimo en los alrededores de la
porción anterior del ojo E, con el ojo E en estado alineado,
particularmente con respecto a la distancia fotográfica, y el punto
en el que el haz de iluminación es mínimo coincide con la pupila de
entrada del sistema óptico fotográfico. Como no se muestran los
detalles específicos del sistema óptico de iluminación, se puede
usar cualquier sistema que satisfaga la configuración anterior.
Con el ojo E alineado, particularmente con
respecto a la distancia fotográfica, el punto focal del lado del
objeto de la lente objetivo 10 coincide sustancialmente con la
porción anterior del ojo. El sistema óptico principal mostrado en
la Figura 1 tiene tres lentes: la lente objetivo 10, una lente de
enfoque 12 y una lente de formación de imagen 16. Detrás de la
lente de formación de imagen 16 se localiza un CCD 15 usado para
obtener una imagen del fondo del
ojo.
ojo.
Entre la lente de enfoque 12 y la lente de
formación de imagen 16 se coloca un espejo de retorno 14 que se usa
para reflejar la imagen del fondo del ojo hacia un ocular (no
mostrado), haciendo posible que el examinador observe el fondo del
ojo. Cuando se acciona un botón disparador (no mostrado) para emitir
la orden de tomar una fotografía, el espejo de retorno 14 se retrae
desde el camino óptico del sistema óptico principal, provocando de
este modo que la luz de la fotografía sea guiada al CCD 15. Para
realizar la retracción, el espejo de retorno 14 usa un mecanismo de
impulso convencional que incluye un muelle o solenoide o
similar.
Se usa una máscara fotográfica 11 para definir
el intervalo de la imagen del fondo del ojo. En lugar de localizarse
en el plano de formación de imagen del CCD 15, que es difícil de
hacer, como se describe arriba, la máscara 11 se coloca en una
posición conjugada del plano de formación de imagen del CCD 15 y la
máscara 11 se dispone de tal forma que siempre se mantiene en una
posición conjugada con este. El método más simple para mantener la
máscara 11 conjugada con el plano de formación de imagen del CCD 15
es colocar entre la lente de enfoque 12 y la lente de formación de
imagen 16 un sistema óptico telecéntrico en el que una posición
conjugada con el plano de formación de imagen del CCD 15 se dispone
a una distancia fija al frente de la lente de enfoque 12, que es la
posición en la que se sitúa la máscara 11. En otras palabras, el CCD
15 se sitúa en el plano focal del lado de la imagen hacia la parte
de atrás de la lente de formación de imagen 16 y la máscara 11 se
sitúa en el plano focal del lado del objeto hacia la parte frontal
de la lente de enfoque 12.
En esta disposición sólo es necesario que la
máscara 11 y la lente de enfoque 12 se muevan como una sola por un
medio de acoplamiento 20, por medio del cuál la máscara 11 y la
lente de enfoque 12 se mueven integralmente a lo largo de una línea
indicada en el dibujo como a-a', de acuerdo con los
ajustes de enfoque hechos por el examinador. Esto significa que sin
tener en cuenta los ajustes de enfoque realizados, la máscara 11 se
mantiene siempre en una posición conjugada con el plano de formación
de imagen del CCD 15.
Para eliminar la luz reflejada desde la porción
anterior del ojo se coloca un diafragma 13 en una posición
conjugada con la porción anterior del ojo y se mantiene
constantemente en esa posición. Por esto, tras realizar el
alineamiento necesario, el diafragma 13 se dispone tras la lente de
enfoque 12 en una posición que está conjugada con la porción
anterior del ojo y los medios de acoplamiento 20 se usan para mover
el diafragma 13 integralmente con la máscara 11 y la lente de
enfoque 12.
El sistema está configurado de manera que,
cuando está alineado, el eje 17 del sistema óptico de iluminación
interseca el eje óptico principal en el punto focal del lado del
objeto de la lente objetivo 10. En estado alineado, particularmente
con respecto a la distancia, la región en los alrededores de la
porción anterior del ojo E coincide sustancialmente con los
alrededores del plano focal en el lado del objeto de la lente
objetivo 10. Por consiguiente, el diafragma 13 sólo necesita
alinearse con el plano focal en el lado de la imagen de la lente de
enfoque 12. Dependiendo de las condiciones de alineación con
respecto a la distancia fotográfica al ojo E, la distancia entre el
diafragma 13 y el plano focal en el lado de la imagen de la lente de
enfoque 12 se puede ajustar para conseguir una relación conjugada
más precisa relativa a la porción anterior del ojo, o para eliminar
mejor la luz que no es necesaria.
\newpage
La máscara 11, la lente de enfoque 12 y el
diafragma 13 se pueden integrar usando una lente cilíndrica o
similar. Los medios de acoplamiento 20 incluyen medios de
accionamiento manual o motorizado para mover como una unidad
integral la máscara 11, la lente de enfoque 12 y el diafragma 13 a
lo largo de la línea a-a'.
La relación posicional entre el diafragma 13 y
el espejo de retorno 14 no tiene que ser como la mostrada en el
dibujo. Sin embargo, es ventajoso situar el diafragma 13 frente al
espejo de retorno 14 porque permite que el diafragma 13 se use
también para el sistema óptico de observación. Como tal, es
conveniente emplear la relación posicional ilustrada, usando lentes
con potencias adecuadas.
Con la disposición de arriba, el examinador ve
el fondo del ojo a través de un ocular mientras hace las
alineaciones necesarias con el ojo E, lo que incluye la alineación
de los ejes del sistema óptico de iluminación y del principal y el
ajuste de la distancia fotográfica. Entonces el examinador ajusta el
foco usando medios de operación (no mostrados) para mover la
máscara 11, la lente de enfoque 12 y el diafragma 13 como una unidad
en la que se mantiene la relación posicional relativa de las partes
componentes.
Cualquier sistema convencional se puede usar
para evaluar el foco. Cuando se ha completado el enfoque, la
posición conjugada E1 del fondo del ojo E0 relativa a la lente
objetivo 10 está alineada con la posición que se encuentra
conjugada con el plano de formación de imagen del CCD 15, donde se
sitúa la máscara 11. Al mismo tiempo, el diafragma 13 también
estará conjugado con la porción anterior del ojo E. Entonces, cuando
se inicia la fotografía, por ejemplo, accionando un botón
disparador (no mostrado), el diafragma 13 asegura que el área
fotográfica definida por la máscara 11 no está afectada por
destellos de luz reflejados desde la porción anterior del ojo,
permitiendo de este modo que el CCD 15 tome imágenes de alta calidad
del fondo del ojo.
Como en la configuración anterior la máscara
fotográfica 11 está conjugada con el plano de formación de imagen
del CCD 15 y se mantiene en esa posición sin tener en consideración
ninguno de los ajustes de enfoque realizados, la máscara 11 no
tiene que estar dispuesta en el plano de formación de imagen del CCD
15. Tampoco es necesario asegurar que la posición conjugada con el
plano de formación de imagen del CCD 15 se encuentre dentro del
sistema óptico usando una lente de relé. Así, con pocos componentes
ópticos, es posible una implementación simple, de bajo coste,
permitiendo la configuración de una cámara de fondo del ojo
portátil, ligera y compacta. De forma similar, el diafragma 13 se
mantiene constantemente en una posición conjugada con la porción
anterior del ojo sin tener en cuenta ninguno de los ajustes de
enfoque realizados, de manera que se puede asegurar que siempre se
excluye la luz innecesaria de la porción anterior del ojo.
En la realización anterior, sin tener en cuenta
el movimiento de la lente de enfoque 12 durante la operación de
enfoque, la máscara fotográfica 11 se mantiene en una posición
conjugada con el plano de formación de imagen del CCD 15 con
respecto a la mitad trasera del sistema óptico principal constituido
por la lente de enfoque 12 y la lente de formación de imagen 16, y
el diafragma 13 se mantiene en una posición conjugada con la porción
anterior del ojo con respecto a la mitad frontal del sistema óptico
principal constituido por la lente objetivo 10 y la lente de
enfoque 12. Para cumplir esto, se muestra un ejemplo de una
estructura que permite que la máscara 11, la lente de enfoque 12 y
el diafragma 13 se muevan como una unidad con estos componentes
mantenidos a una distancia igual entre sí.
Sin embargo, se tiene que entender que, si se
mantienen las relaciones conjugadas descritas arriba de la máscara
11 y el diafragma 13 sin tener en cuenta ninguno de los ajustes de
enfoque realizados, no es necesario fijar las relaciones
posicionales de la lente de enfoque 12, la máscara 11 y el diafragma
13. Por ejemplo, se puede emplear una configuración en la que se
usen mecanismos helicoidales y de levas y similares para efectuar el
ajuste dinámico.
Además, aunque la realización anterior se
describió con referencia a una configuración en la que el movimiento
de la máscara 11 y el diafragma 13 se acoplaba con el movimiento de
la lente de enfoque 12, se puede dispensar el diafragma 13 si se
usa una configuración que no requiere el uso de un diafragma.
Incluso si se hace eso, aún se puede conseguir el mismo tipo de
efecto con respecto a la máscara 11 que queda.
Como se describe anteriormente, un aparato
fotográfico oftálmico según la invención usa medios electrónicos de
formación de imagen para fotografiar una imagen de un fondo de un
ojo que debe ser examinado, en el cuál se proporcionan medios de
acoplamiento para mover una máscara fotográfica para la definición
de un intervalo de fotografía del fondo del ojo y opcionalmente un
diafragma para eliminar la luz reflejada desde una porción anterior
del ojo, de tal forma que con respecto a un sistema óptico
fotográfico, la máscara fotográfica se puede mantener en una
posición sustancialmente conjugada con un plano de formación de
imagen de los medios electrónicos de formación de imagen y
opcionalmente el diafragma se puede mantener en una posición
sustancialmente conjugada con una porción anterior del ojo. Así, la
invención permite configurar fácilmente y de forma asequible un
sistema óptico ligero y compacto para una cámara de fondo del ojo
que incluye una máscara fotográfica y un diafragma.
Claims (7)
1. Un aparato fotográfico oftálmico con un
sistema óptico fotográfico y medios electrónicos de formación de
imagen (15) capaz de fotografiar una imagen del fondo de un ojo (E)
que debe ser examinado, que comprende:
una máscara fotográfica (11) para definir un
intervalo fotográfico del fondo;
una lente de enfoque (12) para poner el fondo en
el foco; y caracterizado por medios de acoplamiento (20)
para mover la máscara fotográfica (11) de forma acoplada relativa al
movimiento de la lente de enfoque (12) de tal forma que la máscara
fotográfica (11) se mantiene en una posición sustancialmente
conjugada con un plano de formación de imagen de los medios
electrónicos de formación de imagen (15).
2. Un aparato según la reivindicación 1, que
comprende además:
un diafragma (13) para eliminar la luz reflejada
desde una porción anterior del ojo; en el que
los medios de acoplamiento (20) mueven la
máscara fotográfica (11) y el diafragma (13) de forma acoplada
relativa al movimiento de la lente de enfoque (12) de tal forma que
la máscara fotográfica (11) se mantiene en una posición
sustancialmente conjugada con un plano de formación de imagen de los
medios electrónicos de formación de imagen (15) y el diafragma (13)
se mantiene en una posición sustancialmente conjugada con una
porción anterior del ojo.
3. Un aparato según la reivindicación 1 o 2, en
el que la máscara fotográfica (11) se sitúa en un plano focal del
lado del objeto de la lente de enfoque (12).
4. Un aparato según la reivindicación 2 o 3, en
el que el diafragma (13) se sitúa en un plano focal del lado de la
imagen del la lente de enfoque (12).
5. Un aparato según las reivindicaciones 1 o 2,
en el que el sistema óptico fotográfico incluye una lente objetivo
(10) para condensar la luz del ojo que es examinado y una lente de
formación de imagen (16) para formar una imagen del fondo del ojo
en el plano de formación de imagen de los medios electrónicos de
formación de imagen (15), localizándose la lente de enfoque (12)
entre la lente objetivo (10) y la lente de formación de imagen
(16).
6. Un aparato según la reivindicación 5, en el
que el plano de formación de imagen de los medios electrónicos de
formación de imagen (15) se localiza en un plano focal del lado de
la imagen de la lente de formación de imagen (16).
7. Un aparato según la reivindicación 5, en el
que el eje óptico (17) de un sistema óptico de iluminación usado
para iluminar el fondo del ojo y el eje óptico del sistema óptico
fotográfico intersecan o se acercan mucho a los alrededores del
plano focal del lado del objeto de la lente objetivo (10).
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