Устройство для исследования движения глаз

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ, содержащее осветитель, работающий в диапазоне невидимой области спектра, спектроделитель расположенный под углом к оптической оси осветителя и регистратор, включающий фотоприемник , отличающееся тем, что, с целью повыщения точности измерения движения глаз, оно снабжено осветителем, работающим в видимой области спектра, и оптической системой, включающей две группы линз и размещенной между спектроделигелем и регистратором , при этом в первой от спектроделителя группе линз выполнено отверстие, диаметр которого выбирают из условия 1 D KL, диаметр отверстия, мм; расстояние от первой поверхности групп линз до глаза исследуемого К, - постоянный коэффициент. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что осветитель, работающий в видимой области спектра, содержит источник излучения, расположенный в фокальной плоскости коллиматора, и пластину из матового стекла. о оо со rsD CO

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) А 61 В 300 г г

БК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 D 4KL, +

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3419961/28-13 (22) 07.04.82 (46) 07.08.83. Бюл. № 29 (72) С. И. Круглов и А. К. Ханнолайнен (53) 617.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 417137, кл. А 61 В 3/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 430840, кл. А 61 В 3/00, !974 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ, содержащее осветитель, работающий в диапазоне невидимой области спектра, спектроделитель расположенный под углом к оптической оси осветителя и регистратор, включающий фотоприемник, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения движения глаз, оно снабжено осветителем, работаю.SU» 1033123 А щим в видимой области спектра, и оптической системой, включающей две группы линз и размещенной между спектроделителем и регистратором, при этом в первой от спектроделителя группе линз выполнено отверстие, диаметр которого выбирают из условия где D — ди а метр отверст и я, м м;

L — расстояние от первой поверхности групп линз до глаза исследуемого мм;

К вЂ” постоянный коэффициент.

2. Устройство по и. 1, от гичающеес» тем, что осветитель, работающий в видимой области спектра, содержит источник излучения, расположенный в фокальной плоскости коллиматора, и пластину из матового стекла.

1033123

1(D(К(., 45

55

Изобретение относится к медицинскому приборостроению и может быть использовано для исследования отдельных функций зрительного анализатора человека: в психологии — для объективизации динамики различных психических процессов, в медицине — в целях диагностики различных заболеваний, в эргономике,— в целях профотбора, при решении различных зрительных задач.

Известно устройство для измерения углов поворота глаза, содержащее источник засветки глаза, полупрозрачное зеркало, оптическую систему и измерительно-регистрирующее устройство (1) .

Экспериментатор через полупрозрачное зеркало видит блик на роговице исследуемого глаза и добивается перемещением устройства установки блика на зрительной оси глаза в его исходном положении.

Недостатком известного устройства является невысокая точность настройки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для исследования движения глаз, содержащее осветитель, работающий в диапазоне невидимой области спектра, спектроделитель, расположенный под углом к оптической оси осветителя, и регистратор, включающий фотоприемник (2) .

Недостатками данного устройства являются сложность и невысокая точность совмещения,осей объектива и глаза в его нейтральном положении. Необходимо применять визир, состоящий по крайней мере, из преобразователя спектра (например, ЭОПа) и объектива, устанавливаемых против глаза за спектроделителем. Глаз при этом должен смотреть прямо вперед, небольшая доля невидимого излучения, прошедшая спектроделитель, фокусируется объективом на катод

ЭОПа, на экране которого экспериментатор видит изображение в глазу и юстировкой оптических элементов выводит блик в центр глаза. Такая юстировка должна проводиться периодически, тем более, что конструкция может сползать по голове под действием зеса прибора, прикрепленного к шлему, что снижает точность регистрации точки фиксации взгляда.

Цель изобретения — повышение точности измерения движения глаз.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования движения глаз, содержащее освеетитель, работающий в диапазоне невидимой области спектра, спектроделитель, расположенный под углом к onтическои оси осветителя, и регистратор, включающий фотоприемник, снабжено осветителем, работающим в видимой области спектра, и оптической системой, включающей две группы линз и размещенной между спектроделителем и регистратором, при этом в первой от спектроделителя группе линз выпол5

40 нено отверстие, диаметр которого выбирают из условия где D — диаметр отверстия, мм;

L — расстояние от первой группы линз до глаза, мм;

К вЂ” постоянный коэффициент.

Кроме того, осветитель, работающий в видимой области спектра, содержит источник излучения, расположенный в фокальной плоскости коллиматора, и пластину из матового стекла.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит осветитель 1, работающий в диапазоне невидимой области спектра, спектроделитель 2, расположенный под углом к оптической оси осветителя 1, оптическую систему 3, включающую две группы линз 4 и 5 и размещенную между спектроделителем 2 и регистратором 6 с фотоприемником (на чертеж не показан).

Устройство содержит также осветитель

7, работающий в видимой области спектра, включающий источник излучения 8, размещенный в фокальной плоскости коллиматора

9, и пластину 10 из матового стекла.

Устройство работает следующим образом.

Осветитель 1 создает изображение роговичного блика в глазу, которое после отражения спектроделителем 2 оптической системой 3 направляется на регистратор 6 с фотоприемником. При настройке временно включают в осветителе 7 источник излучения 8, установленный в фокальной плоскости коллиматора 9, и равномерно засвечивают таким образом пластину 10 из матового стекла, мнимое изображение которой в виде светлого круга формирует первая поверхность -оптической системы 3. В центре этого круга находится черное кольцо — видимое наблюдателем подсвеченное отверстие в первой от спектроделителя группе линз 4 оптической системы 3.

Диаметр отверстия D выбирают из условия где L — расстояние от первой поверхности группы линз 4 до глаза исследуемого, мм;

К вЂ” постоянный коэффициент который определяется возможностями зрительной системы человека;

К = 2 arctg 003

1,7о

1,7 -угловой размер зоны наилучшего видения, Группа линз 5 системы создает мнимое изображение освещенного отверстия в виде

1033123

Составитель Т. Коноплянннкова

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор A. Ференц

Заказ 5466/6 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второго темного кольца, но меньшего, чем первый, диаметра. Темные кольца расположены в разных плоскостях (на разных расстояниях от наблюдателя) . Вследствие параллакса эти кольца расположены концентрично только в том случае, когда зрительная ось совпадает с осью оптической системы, что соответствует правильной настройке.

Правильная настройка устройства означает, что, когда "наблюдатель смотрит прямо вперед, блик образуется на зрительной оси 10 глаза и проецируется оптической системой в центр фотоприемника, а зрительная ось, отраженная спектроделителем, совмещена с осью оптической системы.

После окончания настройки осветитель

7 выключают и производят регистрацию движений глаз. В ходе экспериментов наблюдатель периодически может проверять правильность настройки, что уменьшает погрешность из-за смещения головы при регистрации.

Ошибка совмещения составляет менее

0,1, так как глаз обладает высокой чувствительностью различать несимметричное расположение объектов. Такая ошибка соответствует погрешности установки головы в линейной мере менее 0,,01 мм.

Время настройки при испытании устройства -10 с. В прототипе при настройке необходим экспериментатор, средство для преобразования ИК-изображения блика в видимое и установка блика в центр глаза при его взгляде прямо вперед, что займет больше времени, порядка -60 с. Кроме того. точность настройки в прототипе -0,1 мм, следовательно, точность измерения положения глаза из-за смещения головы относитсльно устройства в прототипе -0.5 .

Таким образом, применение предлагаемого изобретения дает выигрыш в точности при настройке в 10 раз, упрощение ll уск<.— рение этого процесса в 6 раз, точное li> 1з гистрации повышается в 3 раза.