ФУНДУС-КАМЕРА Российский патент 2003 года по МПК A61B3/00 

Изобретение относится к области медицинских приборов и инструментов для диагностических целей и может быть использовано для визуального наблюдения и регистрации изображения глазного дна.

Известно устройство для визуализации и регистрации изображения глазного дна (Патент США 5300964 от 05.04.94 г.), состоящий из входного объектива, кольцевого зеркала с прозрачным окном на оптической оси системы, проекционной оптической системы, фоторегистрирующего материала, окуляра и осветителя, выполненного в виде коллиматора и спектрального фильтра, за которым соосно расположены и оптически связаны два источника света, один из которых непрерывный, а другой импульсный.

Этим устройством реализуется способ визуализации глазного дна, по которому пациент фиксирует взгляд на неподвижном точечном предмете, расположенном так, чтобы за счет разворота глаза в поле зрения прибора помещалась нужная область глазного дна. При этом коллимированный свет от непрерывного источника с помощью кольцевого зеркала и объектива проектируют на зрачок пациента и он, пройдя сквозь хрусталик, освещает глазное дно. Рассеянный на глазном дне свет вновь проходит через хрусталик и с помощью объектива и проекционной оптической системы формируется в плоскости фоторегистрирующего материала в полноцветное или монохромное действительное изображение глазного дна. Это изображение, с помощью опущенного подъемного зеркала, визуально наблюдают через окуляр.

Для регистрации изображения на фотоматериале глазное дно освещают короткой вспышкой импульсной лампы.

Недостаток прибора и реализуемого с его помощью способа состоит в том, что он обеспечивает низкую чувствительность и не обеспечивает полноцветной цифровой регистрации в реальном времени.

Наиболее близким к заявляемому устройству по технической сущности является патент США 5943116 от 24.08.99 г. Устройство состоит из аккомодированных на бесконечность точечных источников света, входного объектива, кольцевого зеркала с прозрачным окном на оптической оси системы, проекционной оптической системы, регистратора изображения в виде телевизионной ПЗС камеры, который сопряжен с компьютером, и осветителя, выполненного в виде коллиматора, за которым расположены оптически связанный с входным объективом непрерывный источник света и спектральный фильтр.

Этим устройством реализуется способ, состоящий в том, что пациент фиксирует взгляд на одном из аккомодированных на бесконечность непрерывных точечных источников света. При этом коллимированный свет осветителя с помощью кольцевого зеркала и объектива проектируют на зрачок пациента так, что он, пройдя сквозь хрусталик, освещает глазное дно. Рассеянный на глазном дне свет осветителя вновь проходит через хрусталик и с помощью объектива и проекционной оптической системы формирует в действительное изображение глазного дна. Это изображение преобразуют цветной ПЗС камерой в стандартный цветной телевизионной сигнал, который регистрируют в цифровом виде в памяти компьютера и в виде телевизионного изображения визуально наблюдают на экране цветного монитора.

Недостаток прибора и реализуемого с его помощью способа состоит в том, что он обеспечивает низкую чувствительность и не обеспечивает полноцветной цифровой регистрации в реальном времени.

Недостатки обусловлены тем, что чувствительность цветной ПЗС камеры низкая и она не позволяет обеспечить высококачественной полноцветной регистрации в реальном времени в условиях освещения глазного дна белым светом с энергией в пределах санитарных норм.

Технический результат изобретения состоит в уменьшении уровня освещения глазного дна и обеспечении полноцветной регистрации изображения глазного дна в реальном времени.

Этот результат достигается тем, что в способе визуализации и регистрации цветного изображения глазного дна, включающем фиксацию пространственно-углового положения глаза на аккомодированном на бесконечность точечном источнике света, освещение глаза от источника света, проецирование действительного изображения глазного дна на телевизионном приемнике в виде телевизионной камеры, преобразование полученного изображения в цветной телевизионный сигнал, его регистрацию в памяти компьютера и отображение на экране монитора, освещение глаза осуществляют последовательностью световых импульсов с различной для каждого длиной волны, синхронизированных с сигналом кадровой синхронизации телевизионной камеры, в качестве которой используют черно-белую камеру.

Новизна заявленных признаков состоит в применении последовательного во времени освещения глазного дна световыми импульсами различной длины волны и регистрации цветного изображения с помощью черно-белой камеры. При этом получение каждого полноцветного кадра реализуется за счет компьютерной обработки серии черно-белых изображений, каждое из которых получено при освещении глаза светом с различной длиной волны.

Положительный эффект достигается за счет того, что световая чувствительность черно-белой телевизионной камеры более чем на порядок выше чем у (используемой в прототипе) цветной камеры.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На Фиг.1 представлена схема используемого для реализации способа устройства.

На Фиг. 2 представлена временная диаграмма, где на Фиг.2А представлены импульсы кадровой синхронизации телекамеры (ПЗС камеры), на Фиг.2Б - световые импульсы с длиной волны λ₁, на Фиг.2В - световые импульсы с длиной волны λ₂, на Фиг.2Г - световые импульсы с длиной волны
Схема устройства представлена на Фиг.1. Она состоит из 1-2-аккомодированных на бесконечность точечных источников света, 3 - входного объектива, 4 - оптической системы осветителя, 5 - полноцветного светодиода в виде трех источников с излучением в голубой, зеленой и красной области спектра, управляемого 6 - коммутатором. Кроме того, схема включает как самостоятельный оптический элемент 11 - глаз пациента, 7 - кольцевое зеркало с прозрачным окном на оптической оси, 8 - проекционную оптическую систему, 9 - черно-белую телевизионную ПЗС камеру и 10 - компьютер с цветным монитором.

По управляющему сигналу компьютера 10 включается один из точечных источников света 1. При этом пациент фиксирует зрение глаза 11 на источнике света 1 и, тем самым, фиксирует пространственно угловое положение глаза 11 относительно поля зрения прибора.

Далее на коммутатор 6 поступает от компьютера 10 синхронизированный с сигналом кадровой синхронизации (см. Фиг.2а) камеры 9 управляющий сигнал. По этому сигналу, на время одного кадра, включается один из источников 5, свет которого, пройдя через оптическую систему осветителя и отразившись от кольцевого зеркала 7, с помощью объектива 3 освещает глазное дно 12 глаза 11. Рассеянный на глазном дне 12 глаза 11 свет с помощью объектива 3 и проекционной оптической системы 8 формирует на камере 9 действительное изображение глазного дна. Это изображение с помощью камеры 9 преобразуется в электрический сигнал, который поступает в компьютер 10, где и регистрируется в цифровом виде. На следующем кадре включается другой источник 5 (см. Фиг.2б, в, г) с длиной волны излучения, отличной от предыдущего.

Таким образом, в течение трех кадров ПЗС камеры в памяти компьютера регистрируются три изображения, снятые в красной, зеленой и голубой областях спектра. После чего из записей трех черно-белых изображений программно формируется один выходной полноцветный видеосигнал, который отображается в виде цветного изображения на экране монитора и регистрируется в буферной памяти компьютера.

Изобретение относится к области медицинских приборов и инструментов для диагностических целей и может быть использовано для визуального наблюдения и цифровой регистрации изображения глазного дна. Способ включает фиксацию пространственно-углового положения обследуемого глаза на аккомодированном на бесконечность точечном источнике света, проецирование действительного изображения глазного дна на телевизионном приемнике, преобразование полученного изображения в телевизионный сигнал, его регистрацию в памяти компьютера и отображение на экране монитора. Глазное дно освещают синхронными с сигналом кадровой синхронизации телекамеры световыми импульсами так, что спектральный состав каждого предыдущего светового импульса отличается от спектрального состава последующего светового импульса. В качестве телевизионной камеры используют черно-белую телевизионную камеру. Использование данного способа позволяет уменьшить уровень освещения глазного дна и обеспечить полноцветную регистрацию изображения глазного дна в реальном времени. 2 ил.

Способ визуализации и регистрации цветного изображения глазного дна, включающий фиксацию пространственно-углового положения обследуемого глаза на аккомодированном на бесконечность точечном источнике света, проецирование действительного изображения глазного дна на телевизионном приемнике в виде телевизионной камеры, преобразование полученного изображения в телевизионный сигнал, его регистрацию в памяти компьютера и отображение на экране монитора, отличающийся тем, что освещение глазного дна осуществляют последовательностью световых импульсов с различной для каждого длиной волны, синхронизированных с сигналом кадровой синхронизации телевизионной камеры, в качестве которой используют черно-белую телевизионную камеру.