Рефрактометр ока

Рефрактометр ока з просторовим розділенням, що містить послідовно з'єднані лазерний випромінювач, телескопічну систему, два двокоординатні дефлектори, блок керування кутом відхилення, апертурну діафрагму, польову діафра 3 Фіг.2 пояснення роботи вимірювача поперечної аберації лазерного пучка на сітківці ока 30 світлочутливі елементи фотоприймача, на Фіг.3 телевізійне зображення площини зіниці 31 - отвір зіниці, 32 - центрувальне перехрестя, 33 - зображення центрувальних світлових діодів, на Фіг.4 карта абераційної рефракції живого ока, відтворена за допомогою експериментального зразка вимірювача, на Фіг.5 функціональна схема двокоординатного дефлектора 34 -перший однокоординатний дефлектор, 35, 36 - телескопічна система, 37 другий однокоординатний дефлектор, f'35, f'36 передні фокусні відстані відповідних лінз, f35, f36 задні фокусні відстані, А, А' - умовні поверхні на яких створюється дифракція променів. На Фіг.1 показана функціональна схема вимірювача абераційної рефракції ока, який заявляється, яка складається з лазера 1, що його випромінювання використовується для рейтрейсингу ока, телескопічного розширювача (лінзи 2, 3), двох двокоординатних дефлекторів 4 і 9, кожен з яких містить два однокоординатні дефлектори, телескопічного звужувача лазерного пучка (лінзи 5, 6), в якому у суміщених точках фокусів лінз 5 і 6 розміщено апертурну діафрагму АД каналу рейтресінгу, польової діафрагми 7, яка розміщена у задньому фокусі лінзи 6. Колімаційна лінза 8 своїм переднім фокусом суміщена з центром діафрагми 7 для створення телецентричного ходу променів у зоні інтерференційно-поляризаційного світлоподілювача 10. Система Бадаля (лінзи 12', 12") забезпечує оптичне суміщення поверхні сітківки і світлочутливої поверхні фотоприймача. Одна з лінз (лінза 12") встановлена на рухомій основі, що поєднано з приводом 29. Об'єктив 15, у фокусі якого знаходиться світлочутлива поверхня позиційно-чутливого фотоприймача 16, призначений для формування зображення на вказаній поверхні освітленої ділянки сітківки 14. Фоточутливі елементи фотоприймача 16 підключені через перед підсилювач 17 і аналого-цифровий перетворювач 18 до комп'ютера 19. Елементи 20-25 утворюють мікроскоп, в якому лінзи 20, 22 разом з дзеркалом 21 складають об'єктив мікроскопа. Пластина 23 з координатною сіткою, що встановлена в задньому фокусі лінзи 22, лінзову групу лінз 25 та світлоподілювач 23, передній фокус якого співпадає з заднім фокусом лінзи 22, складають окуляр мікроскопа. Світлоподілювач 23 оптично спрягає площину сітківки зі світлочутливою площиною фотоприймача зображення телевізійної камери 27, яка підключена до комп'ютера через плату 28 перетворення і вводу відеосигналу. За допомогою дзеркала 11 з отвором оптична вісь мікроскопа суміщена з оптичною віссю каналу рейтресінгу і фотоелектричного вимірювача поперечної аберації променя на сітківці. Елемент 26 – око оператора. Перед оком пацієнта на однаковій відстані від оптичної осі розміщені чотири світлових діоди. Вони знаходяться в одній площині, перпендикулярній до осі, та розташовані попарно на взаємно перпендикулярних осях. Разом з мікроскопом світ 58210 4 лові діоди утворюють систему візуального і телевізійного позиціонування приладу відносно ока пацієнта. Мікроскоп розміщено так, щоб передня фокальна площина лінзи 20 була суміщена з площиною, де знаходиться уявне зображення світлових діодів 13, сформоване передньою поверхнею рогівки ока пацієнта як дзеркалом. До складу вимірювача входить комп'ютер 19, який передбачений для керування двокоординатними дефлекторами 4, 9, аналого-цифровим перетворювачем 18, приводом 29, а також для зберігання та математичної обробки даних вимірювань аберацій, обчислення та представлення на моніторі інформації про абераційні параметри і характеристики рефракції ока, настройки режимів вимірювань та здійснення автоматизованого позиціонування приладу. Система приладу функціонує так. Пучок світла від лазера 1, розширюється, колімується і подається на двокоординатні дефлектори 4 і 9, які змінюють його кутове положення за відповідною комп'ютерною програмою. Телескопічний звужувач 5, 6, зменшує товщину пучка до потрібної величини. Центр діафрагми 7, яка за допомогою лінзи 8 і системи Бадаля (лінзи 12', 12") оптично спрягається з сітківкою ока пацієнта. Апертурна діафрагма АД внаслідок її розташування в передній фокальній площині лінз 6, має зображення в задній фокальній площині лінзи 8, яка суміщена з зіницею ока. Таким чином, зображення освітленої АД на зіниці є зоною вимірювання рефракції ока пацієнта. Внаслідок того, що діафрагма 7 розташована в передній фокальній площині колімаційної лінзи 8, кутове переміщення лазерного пучка з вершиною кута на діафрагмі 7, перетворюється в зсув, паралельний оптичній осі за лінзою 8. Світлоподілювач 10 пропускає в напрямку фотоприймача 16 тільки ту складову деполяризованого сітківкою світла, яка має поляризацію в площині Фіг.1. В площині фотоприймача 16 формується зображення освітленої зони сітківки. За допомогою комп'ютера і першого двокоординатного дефлектора 4 лазерний промінь встановлюється в таке положення, при якому він перетинає зіницю у потрібній зоні вимірювання рефракції. Якщо оптична система ока має абераційну рефракцію, то світлове зображення діафрагми 7 на сітківці переміщується з осі, що призводить до відповідного переміщення зображення освітленої зони у фоточутливій площині фотоприймача. Для кожного положення променя на зіниці комп'ютер проводить ітераційний процес, в якому визначаються такі кути нахилу променя перед оком, при яких освітлюватись буде центральна (осьова) ділянка сітківки. Технічно нахил променя по двом координатам здійснюються другим двокоординатним дефлектором 9. Таким чином, на відміну від найближчого аналога, фотоприймач виконує функцію «нуль-датчика», а не вимірювача поперечних зміщень променя на сітківці. Перед вимірюваннями рефракції здійснюється позиціонування приладу відносно ока пацієнта. Дані про вимірювання знайдених кутів нахилу лазерного променя перед оком використовуються для обчислення коефіцієнтів поліномів Церніке. Ці 5 коефіцієнти апроксимують функцію хвильової аберації ока та можуть бути визначені за методом найменших квадратів. Джерела інформації: 1. J. Liang, A new method to precisely measure the wave aberrations of the human eye with a Hartmann-Shack wave-front sensor, Ph.D. dissertation (University of Heidelberg, Heidelberg, Germany), 1991. 2. J. Liang, B. Grimm, S. Goelz, and J. F. Bille. Objective measurement of wave aberrations of 58210 6 human eye with the use of a Hartmann-Shack waefront sensor // J. Opt. Soc. Am. A. - 1994. - Vol.11. P. 1949-1957 3. Патент № 46833 України, МПК A61B3/00, A61B3/10, A61B3/14. Вимірювач абераційної рефракції ока. / Молебний В.В., Чиж І.Г., Сокуренко В.М. (Україна), Наумідіс Леонідас, Паплікаріс Іоанніс (Греція) - Заявл. 07.10.1988; Опубл. 17.06.2002; Бюл. № 6. 7 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 58210 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601