Устройство для измерения углов поворота глаза

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Санта Советских

Социалистических

Республик.4Ь: ф, (61) Дополнительное к авт. c31lë-B) (22) Заявлено 06.12.76 (21) 2442411/28-13 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.08.78. Бюллетень Мо 32 (45) Дата опубликования описания 10.08.78 (51) М. Кл.2

A 61В 3/10

Государственный комите

Совета Министров СССР (53) УДК 615.475:

:612.84 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

С. И. Круглов и А. К. Ханнолайнен (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ

ПОВОРОТА ГЛАЗА

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к устройствам для бесконтактного измерения углов поворота глаза при исследовании различных функций зрительного анализатора человека: в психологии — для объективизации динамики р азличных психических процессов, в эргономике — для оптимизации зрительной работы человека-оператора, в техникс — при сравнительном изучении одной ip из биологических систем управления для использования ес принципов, а в офтальмологии — в целях диагностики и при лсчспип глазных болезней.

Известно устройство для измерения углов поворота глаза по методу роговичного блика, содержащее осветитель, пластину из матового стекла, объектив и приемник (11.

i1сдостатками устройства являются ма- ®0 лая точность (1,5 ) и малый динамический диапазон измеряемых углов (+5 — 7 ), так как они зависят от диаметра изображения блика па матовом стекле, даваемого объективом, но при этом величина перемещения изображения блика должна быть меньше этого диаметра, поэтому в известном устройстве изображение блика на матовом стекле расфокусировано, аэто снижает чувствительность устройства. 30

Цель изобретения — повысить точнос|ь измерения и увеличить динамический диапазон измеряемых углов.

Поставленная цель достигается тем, что пластина из матового стекла расположена перед объективом па расстоянии

L =2Г

1+D и имсст в центре отверстие

D =—

1В

1+- D где l — липей ый размер поля зрспвя объектива;

D — световой диаметр объектива;

/ — фокусное расстогише объектива;

Dg — диаметр отверстия в пластине;

L — расстояние от пластины до объектива.

На чертеже изображена оптическая схема устройства.

Осветитель 1 расположен под углом 45 к пластине 2 из матового стекла, которая имеет в центре отверстие и размегцсна между глазом 3 и объективом 4 под углом

45 к оси последнего. Объектив 4 расположен посередине между глазом 3 и приемником 5, причем центр вращения глаза аходится на оптической оси объектива 4, со62!3 13 и имеет в центре отверстие

lD

25 оа ==

l D

35 г 1

1 ! ! !

Составитель Т. Коноплянникова

Редактор М. Дмитриева Техред Н. Рыбкина Корректор Л. Брахнина

Заказ 1514/1 Изд. ¹ 604 Тираж 666

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 впадающей с осью симметрии приемникаа 5.

На глазу 3 блик образован от пластины

2 из матового стекла, освещенной параллельным пучком света от осветителя 1.

Диффузно-рассеивающая пластина 2 является втори шым источником излучения при образовании блика. Полученный блик спроецирозан объективом 4 на плоскость приемника 5 через отверстие в пластине 2.

При вращении глаза блик смещается»а вел ичипу, пропорциональную углу поворота. С фотоприемника (координатный фотодиод) снимают сигналы, пропорциональные смещению изображения блика по площадке приемника, т. е. пропорциональныс углу поворота глаза.

Предлагаемое устройство позволило расположить пластину из матового стекла близко к глазу, в результате чего получен блик большой величины (например, при диаметре пластины, равном 20 мм, и расстоянии от глаза в 15 мм размер блика будет 4,2 мм), слсдоватсльно, нет нсооходимости в расфокусировке изображения блика на приемнике, что повышает чувствительность устройства.

Кроме того, большой диаметр блика увеличивает динамический диапазон измерения углов поворота глаза в случае применения координатного фотодиода. Чем бли>ке расположена матовая пластина к глазу, тем бли ке к этой поверхности образован блик. Следовательно, в предлагаемом устройстве блик расположен ближе к поверхности роговицы, т. е. при повороте глаза он перемещается по окружности большего радиуса, вследствие чего при одинаконом угле поворота блик смещается на большу1о величину. Благодаря этому повышается чувствительность It точность измерения угла поворота.

5 11редлагаемое устройство для измерения углов поворота глаза повышает точность измерения углов в 6 раз (до 20 ) и увеличивает динамический диапазон измеряемых углов поворота глаза до +-12,5 .

Формула изобретения

Устройство для измерения углов поворота глаза, содержащее осветитель, пластину из матового стекла, объектив и прием15 ик, отличаюш,ееся тем, что, с целью повышения точности измерения н увеличения диапазона измеряемых углов, пластина из матового стекла расположена перед объективом на расстоянии

L =2/

l,— D где l — линейный размер поля зрения объектива, D — световой диаметр объектива;

/ — фокусное расстояние объектива, Dg — диаметр отверстия в пластине, L — расстояние от пластины до объектива.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Владимиров А. Д. Методы исследования движений глаз. Изд. МГУ, 1972, стр. 29 — 33.