Устройство для исследования движения глаз Советский патент 1983 года по МПК A61B3/00 

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, небольщая доля невидимого излучения, прощедщая 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 щлему, что снижает точность регистрации точки фиксации взгляда. Цель изобретения - повыщение 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 оптической оси осветителя, и регистратор, включающий фотоприемник, снабжено осветителем, работающим в видимой области спектра, и оптической системой, включанэщей две группы линз и размещенной между спектроделителем и регистратором, при этом в первой от спектроделителя группе линз выполнено отверстие, диаметр которого выбирают из условия 1 « D KL, где D - диаметр отверстия, мм; L - расстояние от первой группы линз до глаза, мм; К - 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, размец1, 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 б 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 условияI 6 D и KL, где L - расстояние от первой поверхности группы линз 4 до глаза исследуемого, мм; К - постоянный коэффициент который определяется возможностями зрительной системы человека; 1 7° arctg К 2 1,7°-угловой размер зоны наилучщего видения. Группа линз 5 системы созд-ает мнимое изображение освещенного отверстия в виде 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 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,,ОГ мм. Время настройки при испытании устройства -10 с. В прототипе при настройке необходим экспериментатор, средство для преобразования ЙК-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 относительно устройства в прототи.пе 0.5°. Таким образом, применение iipe.i-iaracмого изобретения дает выигрыш в точности при настройке в 10 раз, упрощение и ускорение этого процесса в 6 раз, точность регистрации повышается в 3 раза.

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