Устройство для регистрации угловповорота глаз

Устройство для регистрации угловповорота глаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиик

Социалистическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.05.79 (21) 2782965/28 13 — (51) М. Кл.

А 61 В 3/10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Гееударствкемй комитет (53) УДК 615.475 (088.8) Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 25.05.81 по делам кзобратевий и вткрытнй

Г. С. Неймарк и М. И. Шиф (72) Авторы изобретения

Особое конструкторское бюро биологической и медицинской кибернетики

Ленинградского электротехнического института им. В. И. Ульянова (Ленина) (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ УГЛОВ

ПОВОРОТА ГЛАЗ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к научно-исследовательским работам по изучению зрительной деятельности человека.

Известно устройство для регистрации углов поворота глаз, содержащее основной источник света, спектроделитель, оптическую систему и позиционно-чувствительный элемент, закрепленные на раме головного устройства, и блок преобразования (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений и сложность процесса корректировки устройства.

Цель изобретения — увеличение точности измерений и упрощение процесса корректировки устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для регистрации углов поворо- 15 та глаз, содержащее основной источник света, спектроделитель, оптическую систему и позиционно-чувствительный элемент, зазакрепленные на раме головного устройства, и блок преобразования, введены дополнительно реперный источник света, блок управления, первый и второй ключи, два блока запоминания, два блока вычитания, а также последовательно соединенные схема ИЛИ, пороговое устройство и сигнализатор, причем выходы блока преобразования соединены со входами блока управления, первого и второго ключей и блоков вычитания, выходы ключей соединены со входами схемы

ИЛИ и боков запоминания, выходы которых подключены ко вторым входам блоков вычитания, а выход блока управления подключен к реперному источнику света и вторым входам ключей.

На чертеже изображена структурная схема устройства для регистрации углов поворота глаз.

Устройство содержит основной источник

1 света, спектроделитель 2, оптическую систему 3 и позиционно — чувствительный элемент 4, закрепленные на раме 5 головного устройства, блок 6 преобразования, реперный источник 7 света, блок 8 управления, первый 9 и второй 10 ключи, блоки 11 и 12 запоминания, блоки !3 и 14 вычитания, а также последовательно соединенные схему 15 ИЛИ, пороговое устройство 16 И сигнализатор 17, причем выходы блока 6 преобразования соединены со входами блока 8 управления, первого 9 и второго 10 ключей и блоков 13 и 14 вычитания, выходы

831102

Формула изобретения ключей 9 и 10 соединены со входами схемы 15 ИЛИ и блоков 11 и 12 запоминания, выходы которых подключены ко вторым входам блоков 13 и 14 вычитания, а выход блока 8 управления подключен к реперному источнику 7 света и вторым входам ключей 9 и 10.

Устройство работает следующим образом.

Блок 8 управления периодически включает реперный источник 7 света. При этом на спектроделителе 2, расположенном в 60—

70 мм от роговицы глаза, появляется изображение светящейся мигаю(цей точки, которое за счет оптической системы 3 кажется удаленным в бесконечность. Смещение оптической системы 3 и соответственно изображения точки по горизонтали или вертикали относительно рамы головного устройства на 0,1 мм изменяет угол с поворота глаза, смотрящего на эту точку, на величину

tgd.= — = 1 67 .10 з

60 что соответствует ct.= 6 . При той же величине смешения оптической системы изменение сигнала за счет поворота глаза составляет 1, т. е. в 10 раз больше, чем в известном устройстве. Таким образом, запоминая сигнал, образующийся при фиксации взгляда на реперной точке и принимая его в качестве «нулевого» отсчета, путем вычитания этого сигнала из каждого замера исключают влияние смещения на результат измерения.

Перед началом измерений производят механическую корректировку положения оптической системы 3 относительно глаза при помощи позиционно-чувствительного элемента 4 таким образом, чтобы выходные сигналы Х и Y при фиксации глаза на реперной точке соответствовали Х и У0. 3атем производят измерение углов поворота глаза в процессе свободного осмотра. При этом в блоках 11 и 12 запоминания хранятся значения, равные нулю, сигналы с выхода блока 6 преобразования поступают на вход блоков 13 и 14 вычитания и без изменения проходят на выход этих блоков на регистрацию.

По истечении определенного промежутка времени, заданного заранее экспериментатором, блок 8 управления автоматически включает реперный источник 7 при этом глаз человека фиксируется на его изображении. Сигналы с выхода блока 6 преобразования поступают также на входы блока 8 управления, где анализируются скорость их изменения. Если она не превышает заданную величину (обычно 0,5 град./с), что является признаком фиксации взгляда на реперном источнике 7, то блок 8 управления отпирает ключи 9 и 10, и сигналы, соответствующие смещениям ЬХ и QY, проходят на блоки 11 и 12 запоминания. Затем блок 8 управления запирает ключи 9 и 10 и отклю5 !

О

25 зо

5Î

55 чает реперный источник 7, что служит признаком окончания корректировки, Подсветка глаза осуществляется основным источникком 1 света, и оператор может переходить к свободному осмотру, в процессе которого в блоках вычитания 13 и 14 учитываются поправки ЛХ и hY.

Если при очередном процессе корректировки выявляется, что один из сигналов бХ или ЬУ превышает заданную величину, сигналы с выхода блоков 11 и 12 запоминания и проходящие через блок 15 ИЛИ на пороговое устройство 16, появляются на выходе последнего и включают сигнализатор 17, что является сигналом для произведения подстройки при помощи позиционночувствительного элемента 4 с целью возвращения оптической системы 3 в исходное положение или при необходимости поправить раму 5 головного устройства.

Время автоматической коррекции составляет не более 2 — 4 с. Время механической коррекции составляет 30 — 60 с.

Вероятность смещения оптической системы 3 в пределах 8 — 10 значительно, в 10 — 20 раз больше, чем выход за эти пределы, поэтому основная масса корректировок происходит электронным путем, что приводит к общей существенной экономии времени и повышению точности измерений, а также к удобству работы оператора.

Устройство для регистрации углов поворота глаз обеспечивает возможность увеличения точности измерений и упрощения процесса корректировки устройства.

Устройство для регистрации углов поворота глаз, содержащее основной источник света, спектроделитель, оптическую систему и позиционно-чувствительный элемент, закрепленные на раме головного устройства, и блок преобразования, отличающееся тем, что, с целью увеличения точности измерений и упрощения процесса корректировки устройства, в него введены дополнительно реперный источник света, блок управления, первый и второй ключи, два блока запоминания, два блока вычитания, а также последовательно соединенные схема ИЛИ, пороговое устройство и сигнализатор, причем выходы блока преобразования соединены со входами блока управления, первого и второго ключей и блоков вычитания, выходы ключей соединены со входами схемы ИЛИ и блоков запоминания, выходы которых подключены ко вторым входам блоков вычитания, а выход блока управления подключен к реперному источнику света и вторым входам ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Вопросы кибернетики», 1978, № 51, с. 48.

831102

Составитель Ю. Алмазов

Редактор Н. Егорова Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетних

Заказ 2926/8 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4