裂隙灯显微镜基本结构和光学原理

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1、裂隙灯显微镜基本结构和光学原理一、基本结构和光学原理眼视光器械，一般都是由接收（或观察）系统和照明系统两大部分组成。裂隙灯显微镜的观察系统就是双目立体显微镜，照明系统就是裂隙灯。从仪器学的角度看，裂隙灯显微镜也属于显微镜类光学仪器，只不过这种显微镜的照明系统设计特别讲究，并且具有较多的功能，适应于眼部的检查，可以说裂隙灯显微镜是一种专用显微镜。裂隙灯显微镜的基本结构由双目立体显微镜、裂隙灯、滑台、头靠、工作台（或底座）五大部件组成。它的外形如图2-1所示。裂隙灯显微镜的光学原理是：将具有高亮度的裂

2、隙形强光（裂隙光带），持一定角度照入眼的被检部位，从而获得活体透明组织的光学切片；通过双目立体显微镜进行观察，就可看清被检组织的细节。裂隙灯显微镜检查之所以能看清楚被检组织的细节，是光学切片所包含的超显微质点（就是那些小于显微分辨极限的微小质点）产生了散射效应。实际上，裂隙灯显微镜的光学原理，相当于普通暗视场生物显微镜的光学原理。二、照明系统眼视光器械的照明方式，可分为三种类型：直接照明、临界照明、柯拉照明。其中柯拉照明是最常用也是最重要的照明方式。通过学习来了解并熟悉柯拉照明非常重要。裂隙灯显微

3、镜的照明系统，要求是能产生一个亮度高、照明均匀、裂隙清晰而且宽度可调的照明效果。为了达到这个要求，几乎所有的裂隙灯都选择了柯拉照明方式。裂隙灯显微镜的照明系统，是典型的柯拉照明。如图2-2所示。柯拉照明的特征是：由聚光镜和投射镜这两组透镜组成；灯丝经聚光镜成像在（或接近）投射镜上，裂隙（或光栏）通过投射镜成像在眼被检部位（定焦面）。投射镜的直径通常都是较小的，这样有两个好处，首先它减少了镜片的像差，其次增加了裂隙的景深，从而提高了眼的光学切片的质量。裂隙的宽度通过一个连续变化的机械结构来控制，裂隙

4、的高度可以利用裂隙前的一系列光圈的变化而达到非连续变化的效果，或者利用螺旋形光栏来达到连续变化的效果。在照明光路中还放置了不同波长的滤光片，可以根据各种检查的需要，发出各种不同颜色的裂隙光。如在进行荧光检查时，就发出激发荧光素的色光。此外，还可以转动裂隙使其呈水平裂隙带，以便在检测眼底和房角时用。裂隙灯中所使用的灯泡为钨丝灯泡，为了安全起见，一般都是低电压的。近一个时期有些裂隙灯使用了卤素灯泡，它的亮度较高，这样的灯泡在裂隙灯图像记录，或其他特殊检查如角膜厚度测量等，是很需要的。三、显微系列裂隙灯

5、显微镜的观察系统是一个双目立体显微镜。它由物镜、目镜和棱镜组成。如图2-3所示。一定的放大率范围和足够的工作距离设计是该显微镜的基本要求。显微镜的物镜和被测眼之间的距离称为工作距离，这个距离使检查者能有一定的预定空间作检测或治疗操作，如翻眼睑或去除异物等；同时，还可以连接一些附属检测仪器，如眼压计、角膜厚度计等。显微镜的放大倍率范围一般为6x～40x。低放大率用于病灶定位，高放大率用于病灶细节的观察。改变放大率可采用以下四种方法：1、使用不同的物镜这是一种最经典的方法，目前仍然是最常用获得不同放大

6、倍率的方法，将不同的物镜安装在一个透镜转盘上，在检测中根据需要转动转盘来改变放大倍率。由于裂隙灯显微镜的物镜空间的局限性，一般只能设置两组物镜。2、使用不同的目镜该方法一般用于较低廉的裂隙灯显微镜，各种不同放大倍率的目镜配置好后放在裂隙灯工作台的抽屉中，在需要改变放大倍率的时候将目镜取下，然后换上另一对目镜。此方法使用起来不是很方便，一般配置两对目镜。如果拥有上述的不同的物镜系列，又配合不同的目镜系列，裂隙灯显微镜的放大范围就扩大了，至少可以搭配出有四种放大倍率（表2-1）。3、伽利略系统将几种不

7、同放大倍率的伽利略望远镜装在一个变倍鼓轮中然后放置在显微镜光学系统中的物镜和目镜之间，通过转动变倍鼓轮来改变放大倍率。该方法能提供更多不同的放大倍率，称之为伽利略系统。伽利略望远镜由一正镜（物镜）和一负镜（目镜）组成（图2-4）。是平行光线出射。4、Zoom系统Zoom系统就是连续变倍系统。有些裂隙灯显微镜的放大倍率能连续变化，这就需要Zoom系统。但Zoom系统往往不能做到连续变化范围内各种放大倍率的像差都很好。然而，在临床应用过程中，并没有特别需要放大倍率的连续变化，所以大部分的眼科医师和眼视

8、光医师都选择光学质量高、非连续放大倍率变化的裂隙灯显微镜。一般显微镜最后的像是倒置的，为了解决这个问题，该显微镜使用了一对棱镜来倒转像，且目镜和棱镜还能绕显微镜物镜的光学轴转动，以适应对不同瞳孔距离的调整需要。显微镜分辨率的大小，同数值孔径有关，数值孔径公式为：NA=nsin（u）n为物镜和眼球之间的媒介折射率（通常在空气中为1）u为孔径角，即被观察物点射到物镜边缘的光线与主光轴的夹角，因此其分辨率的大小，即显微镜的NA取决于工作距离和物镜的直径。典型的裂隙灯NA为0.085。对显