Устройство для определения порога стереоскопического зрения

 

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в медицине, геодезии, при стереоскопических измерениях. Сущность изобретения заключается в том, что устройство содержит поляризационные очки, стереоскопический диапроектор, стереопару с изображением фигуры на рандомизированном фоне и металлизированный экран. Кадры стереопары выполнены сменными с произвольным количеством фигур произвольной формы, а элементы рандомизированного фона на левом и правом кадре стереопары не совпадают друг с другом, и на каждом кадре нанесена марка начала отсчета. В него введены оптический компенсатор с системой отсчета, автоматическая и ручная система установки начала отсчета, механизм регулировки по базе глаз, электронный блок, сменные цветные светофильтры и механизм ручного привода. Поляризационные светофильтры выполнены сменными. Данная конструкция устройства позволяет повысить точность определения остроты стереоскопического зрения и расширить диапазон определяемых параллактических углов. 1 ил.

Изобретение относится к оптико-электронному приборостроению и может быть использовано в медицине, геодезии, при стереоскопических измерениях и т.п.

В уровне техники известен стереоскоп с окулярами и используемыми в качестве стереопары изображениями одних и тех же объектов с известным их линейным смещением относительно друг друга [1].

Данный прибор может быть использован как оценочный, при помощи которого можно судить о наличии стереоскопического восприятия у испытуемого, без количественного значения этой величины, к тому же сам принцип измерения является необъективным в связи с тем, что не исключено монокулярное наблюдение объекта, а также прибор не позволяет плавно изменять параллактические углы между объектами.

Известно также устройство для исследований стереоскопического зрения [2] , взятое в качестве прототипа, включающее в себя поляроидные очки и стереоскопический диапроектор, содержащий поляроидные светофильтры, металлизированный экран и стереоскопическую пару, в виде сопряженных подвижных кадров из непрозрачных элементов, образующих рандомизированный фон, и на одном из кадров еще и симметричную фигуру, причем кадры стереопары установлены с возможностью их синхронного вращения вокруг оптических осей и регистрации угла поворота, а образующие фигуру элементы смещения в горизонтальном направлении относительно идентичных им элементов на первом кадре.

Недостатком устройства-прототипа является невысокая точность определения остроты стереоскопического зрения из-за того, что, во-первых, при вращении кадров стереопары возникает рассогласование по высоте, что влияет на остроту стереоскопического зрения, во-вторых, фигура на кадре может быть только одна и должна быть асимметричной, в-третьих, устройство не имеет системы определения начального положения.

Задачей изобретения является повышение точности определения остроты стереоскопического зрения и расширение диапазона определяемых параллактических углов.

Поставленная задача достигается тем, что в устройстве, содержащем поляризационные очки, стереоскопический диапроектор, стереопару с изображением фигуры на рандомизированном фоне и метализированный экран, согласно изобретению в нем кадры стереопары выполнены сменными, причем с произвольным количеством фигур произвольной формы, а элементы рандомизированного фона на левом и правом кадре стереопары не совпадают друг с другом, и на каждом кадре нанесена марка начала отсчета и, кроме того, в него введены оптический компенсатор с системой отсчета, автоматическая и ручная система установки начала отсчета, механизм регулировки по базе глаз, электронный блок, сменные цветные светофильтры и механизм ручного привода, причем поляризационные светофильтры выполнены сменными.

Новыми признаками в заявленном техническом решении являются: кадры стереопары выполнены сменными, причем с произвольным количеством фигур произвольной формы, а элементы рандомизированного фона на левом и правом кадре не совпадают друг с другом и на каждом кадре нанесена метка начала отсчета, кроме того, в него введены оптический компенсатор с системой отсчета, механизм регулировки по базе глаз, электронный блок, сменные цветные светофильтры, электродвигатель, редуктор и механизм ручного привода, причем поляризационные светофильтры выполнены сменными.

Неподвижность стереопары позволяет производить предварительную, точную установку ее в приборе.

Система, включающая в себя марку начала отсчета, оптический компенсатор с системой отсчета, систему автоматической и ручной установки начала отсчета и электронный блок, позволяет производить установку начала отсчета, изменять параллактический угол между соответствующими элементами кадра, а также определять численные значения этого угла с выводами их на блок индикации. Электродвигатель служит для привода подвижных частей прибора. Наличие светофильтров и регулировка яркости источника позволяет определять порог стереоскопического зрения в зависимости от длины волны света и яркости объекта.

Для измерения остроты стереоскопического зрения при разных расстояниях до точки фиксации глаз используются сменные стереопары и стереопары с набором фигур с известными начальными параллаксами.

В известном уровне техники не обнаружено аналогичных технических решений.

На чертеже показана принципиальная схема прибора.

Прибор состоит из источника света 1, цветных светофильтров 2, 2а, зеркал 3, 3а, конденсоров 4, 4а, стереопары 5, 5а, окуляров 6, 6а, компенсационной пластинки 7, призм 8, 8а, оптического компенсатора 9, призм 10, 10а, зеркал 11, 11а, объектива 12, координатно-чувствительного фотоприемника 13, источника света 14, конденсора 15, объектива 19, призм 16, растров 17, 18, фотоприемника 20, электродвигателя 21, ручного привода 22, электронного блока 23, блока индикации 24, зеркала 25, окуляра 26, поляризационных светофильтров 27, 27а, металлизированного экрана 28, поляризационных очков 29.

Устройство предусматривает работу в двух режимах: 1. Режим стереоскопа.

2. Режим стереопроектора.

В режиме стереоскопа из прибора выводятся поляризационные светофильтры 27, 27а, испытуемому предлагается рассматривать через призмы 8, 8а, тест-объекты 5, 5а. При нулевом параллактическом угле испытуемый должен воспринимать плоский рандомизированный фон, а при изменении параллактического угла параллакс фигуры плавно изменяется и при каком-то его значении испытуемый должен заметить отделение фигуры от фона. Изменение параллактического угла производится подвижкой оптического компенсатора 9, с которым жестко связан подвижный растр 17 и призма 10а.

Подвижка компенсатора производится либо вручную через ручной привод, по которому также можно снимать отсчет, либо автоматически от электродвигателя 21. Тогда отсчет снимается при помощи, например, растровой отсчетной системы, включающей источник излучения 14, призму 16, подвижный и неподвижный растры 17, 18, объектив 19, фотоприемник 20 и электронный блок 23 с отображением величины параллактического угла на блоке индикации 24.

Установка начала отсчета может выполняться как вручную, так и автоматически. Вручную, наблюдая в окуляр 26, при включенном зеркале 25, совмещают изображения марок начала отсчета, нанесенного на стереопаре 5, 5а обоих ветвей, при помощи механизма ручного привода и на шкале ручного привода выставляют "ноль".

Изображение марок заводится в фокальную плоскость окуляра 26, которая оптически сопряжена с плоскостью координатно-чувствительного фотоприемника 13, при помощи окуляров 6, 6а, призм 10, 10а, зеркал 11, 11a, объектива 12, и зеркала 25.

При автоматической установке начала отсчета выключают зеркало 25 и изображение марок проецируется на координатно-чувствительный фотоприемник 13, связанный с входом электронного блока 23.

Если марки не совпадают, то электронный блок подает управляющий сигнал на электродвигатель 21, который связан с оптическим компенсатором, и тем самым происходит взаимное перемещение изображений марок в плоскости фотоприемника.

При совпадении марок электронный блок обнуляет значение на блоке 24 и включает растровую систему отсчета.

В режиме стереопроектора в прибор устанавливаются поляризационные светофильтры 27, 27а. Перефокусировкой окуляров изображение тест-объектов 5, 5а проецируется на экран 28, испытуемому предлагается рассматривать его через поляризационные очки 29. Дальнейшая работа аналогична, как в режиме стереоскопа.

Формула изобретения

Устройство для определения порога стереоскопического зрения, включающее в себя поляризационные очки, стереоскопический диапроектор, стереопару с изображением фигуры на рандомизированном фоне и металлизированный экран, отличающееся тем, что в нем кадры стереопары выполнены сменными, причем с произвольным количеством фигур произвольной формы, а элементы рандомизированного фона на левом и правом кадрах стереопары не совпадают друг с другом и на каждом кадре нанесена метка начала отсчета, кроме того, в него введены оптический компенсатор с системой отсчета, автоматическая и ручная системы установки начала отсчета, механизм регулировки по базе глаз, электронный блок, сменные цветные светофильтры, электродвигатель, редуктор и механизм ручного привода, причем поляризационные светофильтры выполнены сменными.

РИСУНКИ

Рисунок 1