Измеритель угловых координат зрительной оси глаза

 

Изобретение относится к измерительной технике, позволяет повысить точность измерения угловых координат зрительной оси глаза и сокращает время подготовки измерителя к работе. Сигнал от индуктивного первичного преобразователя, содержащего контактное кольцо 1, и держателя с системой катушек индуктивности 2 поступает через электронную схему 3 на усредняющее устройство 4 горизонтального канала и усредняющее устройство 5 вертикального канала. С выхода блока 4 сигнал через последовательно соединенные усилитель 6, схему управления 9 исполнительным устройством и коммутатор 12 поступает на исполнительное устройство 15 горизонтального канала. С выхода блока 5 сигнал через последовательно соединенные усилитель 7, схему управления 10 исполнительным устройством и коммутатор 13 поступает на исполнительное устройство 16 вертикального канала. На дифференциальный усилитель 8 поступают два сигнала от блока 4 и от источника 21 опорного напряжения. Сигнал с выхода усилителя 8 поступает через схему управления 11 исполнительным устройством и коммутатор 14 на исполнительное устройство 17 канала установки расстояния. По совпадению сигналов с выходов блоков 4 и 5 с нулевым уровнем компараторы 18 и 19 срабатывают и их сигналы через схему И 22 устанавливают триггер 23 в нулевое положение. Сигнал с прямого выхода триггера 23 зажигает светодиод 26 и разрешает прохождение управляющих сигналов через блоки 12 и 13. Инверсный выход триггера 23 устанавливает в единичное положение триггер 24. Сигнал с прямого выхода триггера 24 зажигает светодиод 27 и разрешает прохождение управляющих сигналов через блок 14. Клавиша "Пуск" 28 устанавливает триггер 23 в единичное положение. На компаратор 20 опорного напряжения поступают сигналы от блоков 4 и 21, а выходной его сигнал устанавливает в нулевое положение триггер 24. Светодиоды 26 и 27 расположены на тест-экране 25. 5 ил.

СО)03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) 4 А 61 В 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4352076/28-14 (22 ) 28. 12.87 (46) 30.10.89. Бюл. Х<> 40 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) К. С. Кри>цюнас, В. Г!. Лаурутис, Л. В. Буйвис, 3. Й. Туралскас, Д. В. Вишняускене и Н. И. Лаурутене (53) 615.475 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1005769, кл. А 61 В 3/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР

М 814332, кл. А 61 В 3/10. 1981. (54) ИЗМЕРИТ(., 1h УГЛОВЫХ lhOOP. (ÈHAT ЗРИТЕЛЫ-!ОЙ ОСИ ГЛАЗА (57) Изобретение относится к измерительной технике, позвол яет повысить точность измерения угловых координат зрительной оси глаза и сокращает время подготовки измерителя к раооте. Сигнал от индуктивного первичного преобразователя, сод«ржащего контактное кольцо 1, и задерживаетщего контакта кольцо 1, и держателя с сист«мой катушек индуктивности 2 поступзст ч«рез электронную схему 3 на усредняюшее устройство 4 горизонтального канала и усредняющее устройство 5 вертикального канала.

С выхода блок» 4 сигнал черсз последовательно соединенные усилитель 6, сне мл управлс ния 9 исполнительным устройством и коммутатор 12 поступает на исполнительИзобретение относится к измерителям движений глаза, предназначенным для проведения психологических и медицинских экспериментов.

Пель изобретения увеличение точности измерения и сокращение времени под>отовки измерителя к работе.

Нз фиг. 1 представлена функциональная схема измерит<ля угловых координат зри„„Я0„„1517936 А 1 ное устройство 15 горизонтального канала

С выхода блока 5 сигнал через последо в»тельно соединенные усилитель 7, схему управления 10 ил>отнят«льным лстройствол> и коммутатор 13 поступает на исполнит«льH<)c устройство 16 вертикального канал».

1!а дифференциальный усилитель 8 посту и»ют два сигнала от блока 4 и от источника 21 опорного напряжения. Сиги ).l с выхо1» усилителя 8 поступает через сл«л>у управления 11 исполнительным устройством и коммутатор 14 на исполнит«льн<>«

p<)IIcrBE) l 7 канала устзновки р;>< «1<)<«III H. (1о совпадению сигналов «Boih<)1<)B б I<)n<>B 4 и 5 с нулевым уp<)Bkl«м комп:>р;>торы 18 и 19 срзбатывзн)т II их ш>гна IBI ч.рсз «h< му И 22 устанавливают тригг«р 23 в л.> во«положение. Сигнал с прямо> о иых<),;з триггера 23 зажигз«т свегодиод 26 и р»-решает прохождение управляющих сиги»лов ч«рез блоки 12 и 13. Инверсный выход триггера 23 устанавливает в «динич>нн и<)лож«ние триггер 24. Сиги )л с прях>ого klklлод» триггера 24 э»жига. т cB«1<>диод и разрешает нролож 1< H)l< h lip»зля н>п>и; «I<>Hdë<)B через блок 14. Клавиша «(lh/ск» "8 устанавливает триггер 23 B единичное поло жение. На компаратор 20 опорно> о kl;»IpSlжения поступают сиги»:II I < т б.1оков 4 и 21, а выходной его сигнал уст»павлина«т в нллевое положение три> гс р 24 СB< .I <). IHE).1>l 26 и 27 располож«ны н,l т««г-экран«25. 5 Hл тельной оси глаза; на фиг. 2.,>,црж,)тель с системой кзтуш«к ин:kh ктивно< ти, на фиг. 4 электронная схем»; н» фиг 5 конструктивная схема двигателя.

Измеритель содержит дв» <)дHII;IB<)BI кзн»1а с >целью измерс ния дви к«ни и»<><)их глаз. Каждый канал состоит из Illlдуктивног<> первичного пр«оорззов»т«ля, им«н>.:lI«r<) контактное кольцо 1, hc;.,»I<>;>.н нн<н

3 на глаз«, и лержатель 2 с сисTE мой кату шек ин,tyhTkttttto«Ttt, электронной схемы 3, усрелнякнцих устройств 4 и 5 горизонгального и в«р ГI1KB.!ьного каналов, первого, I3I()p()i() и )реть«го у«èëè1«.)«é 6 — 8, первой, в Горои и Tp(I f.«й с.(ем 9 11 управления исl«).!ниг«льными устройствами, первс>го, второго и !рстьегс) коммутаторов 12 -14, ис пс>лнит«льных ус)ройсTB 15- 17 соответстBE. нно п)ри «ш l ми;)р;пс)ран 18 и !9 нулевого урон«я Гор изон) 1,11>но) О и В(ртика1ьнОГО кап!1,!о!3, t J>«t t>E го k() t»itpaTopa 20 опорного наиряж«ния, истс>яника 21 опорного H

24 IETОl)Оl >1 > С ВС ГО.111() iñl М И kl K.1 с) БИ Н) И

1(узок» 28.

k()II If)hi II()(кольцо 1 (катушка или коротh().(амкнутия катушка) имеет форму пояса сферической новерхн<кти с границей B ниле

Окружносги и ир«лназначс Но сс!я возбуждеIl IiH a;t«hi J)11×(E K(>Ã() Тока B ГОРИЗОНТа. II>Ill>i X

l3 (Р I И k (t. 11> it 1>< Х t l J) I l 11 И М с) К) 111 И Х К < t t t K 1 Х, t«)EtE lit<. ll Il l>I K I3;IE рж;! Г(. .1(.< 2., IE Р <3.;) 1«.11> " с II«1(мои K«t. " и 3) ныиол!«н в виде поHE E (()(J) Il Ч< С,() kl I l()13E Р ХИОСT II С З, l, )И ПТИ <1(Сh()kt I р;it>till(11;! Ин«н!н kl сторонс лержаI E, I H < крс I I. E и;! Ik() 3<> > )K.)<)н) н)сl Я кат ) lith

)н) Грснн«и,)н«горизонтальные 30

lI .tBE BE. J) 1 l! klit>IE 1 1 Il pl t tt kt!rt

hlI. К; Ii !Ики 30 31 оелинены «ih tó (» н((н «л с лру)»1 но лоBkl () 8() 3<) > /К,!)С tl п Ы lt I < )K Б K()li Га KT)l()EI h(). t t>ЦС < .

11«р«м till<)E. a,l(к! ром)!гнитное поле, с>буслов.i«ннос ток<>м 13 IE(),lt B«. )3О)бужл цт з i«hrpki-!

«ский T()K в Ори «t>lx и BE. ртикальных Iiриним )к>)ци к;!Тун!ках.

:)л«ктронная сх«ми 3 (фиг. 4) сс>лсржит

i «нсра f<)р 32, i сили геля 33 и 34,;tм!)литтон<< -фазоны« tet«KI()J>t 35 и 36. От г«н«ра1()pкокоч;кто1 иск li)ж«нис (k) н;I возбужЛак>н!ую ка Гуttfk) 29.

Сигналы Õt и X <) I K с г()p kin() klTill(è уг lт н;) уси. I ki Г«, 1)>,1,1 И !цей

3 I«I;I ll()ti()p()T<1 глаз<1, по«тупак>т на v«илии )сль 34 и,) м нлитулil()-фазовый лет«ктс)р 36.

1(анряжс ния í;) !3) !Колc!K (t)< и ()ц амнлитулIi(>-ф;! <овы. л I(.hl<)J)()B 35, 36 II() величине знт углу и напр<)B,I«нию

I, 1 < I. 3 < l .

УE J)(. Iifяк>! !и«ус Грой I B каналов ill)E. 1н;! <и;) ч«ны,!.IH E I. t;kæ tt tt;tíè H и гсокочасl () l) I I с () (I < I B, 1 я IО 11111 X, I I О, 1 > и !1(> I>l K И 3 - З < I М И К р ()17936

4 движений глаза. В качестве усредняющих устройств применяются низкочастотные фильтры.

Усилители 6 и 7 предназначены для усиления сигналов рассогласования. Дифференциальный усилитель 8 формирует напряжение рассогласования, если выходное напряжение усредняющего устройства 4 горизонтального канала не равно опорному напряжению, получаемому от источника 21 опор(Р ного напряжения.

Схемы 9 — 11 управления исполнительными устройствами, в зависимости от величины сигналов рассогласования, формируют управляющие сигналы, которые приводят в действие исполнительные устройства 15—

17. В качестве схем 9---11 управления применяются генераторы, управляемые напряжением.

В зависимости от состояния RS-триггеров

23, 24 коммутаторы 12 — 14 подключают гР у правляющие сигналы с выходов схем 9 11 управления исполнительными устройствами к входам исполнительных устройств 15

)7. 11ричем RS триггер 23 управляет коммута горами 12 и !3, à RS-триггер 24 — комг "-""Оро

Исполнительные устройства 15-17 предназначены для перемещения держателя 2 с катушками индуктивности до совмещения

<ки контактного кольца с осью симметрии катушек индуктивности держателя. В качестЗр ве исполнительных устройств применяются

Ilt E «>алек! рические двигатели линейного перемещс ния. Двигатель (фиг. 5) состоит из корпуса 37, прижимной пружины 38, пьезо: лекгрического вибропреобразователя 39, ползуна 40 и опор 41 ползуна. Скорость

Il(ремещения иолзуна 40 зависит от частоты управляк>щего сигнала, формируемого схемой управления исполнительным устройстf3<)% .

JE()vita(>aTopst l8 и 19 нулевого уровня

4Р горизонтального и вертикального каналов вылак)т сигналы в том случае, когда сигналы на выхолах усредняющих устройств 4 и 5 равны нулю, т. е. когда ось контактно)о кольца совпадает с осью симметрии ка4 т шек индуктивности держателя.

K<>itttapaTop 20 опорного напряжения вылает сигнал в том случае, когда сигнал на и !Кодс усредняю!цего устройства 4 горизонтального канала равен опорному напряже IIII<), получаемому от источника 21 onopt«)I<»tkkttJ>Hmek3HH, т. е. когда система кату-!

И«к инлуктивности находится на расчетном расстоянии от контактного кольца 1.

Устройство работает следующим образом.

11а лазе испытуемого устанавливается контактное кольцо. Голова испытуемого фи к«пру ется относительно базы трехK()() J>. kit íàòíîãî исполнительного механизма так, чтобы ее латеральная и вер Ièêkt,Iüttaÿ Оси были соответственно парал15!7936

Формула изобрсг<. ния

55 лельными направлсHHHM перемещения исполнительных )<(.Tpo(kñòfk п>ризонтаз!ьногo и вертикальногo каналов. =)то достига<тся применением стенда и(п(!Туел(О!О, к которому крепится база Tp(. хкоординатноп> исполнительНО(О Ы (X BI(I(:< M 3, 3 (0.1083 ф И K(ИРХ ЕТСЯ Ek PH помо!ци слепка из(и<< и подбородника с, Ioвой Опорой Е3озм Ож((о также крепление

<)

tt kiKkksf3(.T(.H клавиша «ПУСК» 28, которая по пает команду на вход 5 RS-триггера 23 центровки и вклк>чает его. На выходе Q этогo триггера образуется потенциал, который зажигаеT центральный светодиод 26 тест-экрана 25 и включает коммутаторы 12 и 1 3 гори<онтального и вертикального каналов. Гlри этоы исполнительные устройства 12 и 1 3 (призон та li>Hol o и вертикал ьного каналов оказываются подключенными к схемам !) и 10 управ.н ния исполнительными улройствами. 113 выходе С) RS триггера 23 11(EITp<>tihH образуется низкий

lloT< нпиал, который выключает RS-триггер 24 установки р kc«T<>HIIHH. (lри этом калибровочный светодиод 27 выключен, а исполнительн<>(x<:Tp<>(k<:Tffo 17 y(T;IEIOHK«p3<.crostния при Iloxk<)It(1k коммутатора 14 оказыва(!(H ()TK.IK)H(иным. Испыпгу емый фиксирует

H (Г.IH;(<)Xt СВЕТ)(П!ИИСЯ ЦЕttTPH,lt>llt>lй СВЕTO;ill<)д )6. (lри этом. если Ось конзактнО1 О hO, I I>! (3 1 EI((<) H (1313 T с Ос ьк> C kf х!ыетрии h, ll) и!(h индуктивн<нти, на выходе электрон и<и.о (>.(oh 13,Образу ются сигна ll I

Р(! С(ОГ 1 3 OH(i tl И и I OР И ЗОНТт HH >, с(я;IIIHK)ill!!(. хстрои((HH 4 И 5, Гд(С Г.13iKII ВИН)ТСЯ Hl>i< (KOЧ3 TOT!II>l(СО(Тан. Iя К)111È(, II(), I X Il(()1 Ы !(K()O;I Б ИiK(. !!И И I . 3 33, мешак>щие lkp<)il(><:ox центровки. Гlостоянная вреыени усре TIIHK)llilfx устройлв выбрана р IHE(ukk (),;3с.,, 13.н (сглаженные сигналы рассогл (!(Ован и я гся у(и.IHT(.,!яыи 6 и 7. В xc »13x 9 и (()

У I I Pkt Ь(Ы l! УСТРОЙСТВ

Они Обр(!зук>т ся tl электрич(ски(сигналы, необходим(,!е;!Г!я приведения в действия

IlHHзОэлектрических линейных двигателей исполнительных устройств 15 и 16 горизоптальногО и вертик;!.Ihllol o K(I!I k.foH, благодаря которыы держатель 2 с катушками инду кгивн ости IIHремещается Ilo обоим направ.I(EkkIHì до теx Iloð, пока Ось контактНОП> КО 11>i(I Yl H н х I IO, ИОэтом x с pt H<1 K)T Koxk (13 ратор ы 18, 1 <) ну ((.Ho(o уровня, кото()ын через схему И 22 и вход К выключают RS-триггер 23 центровки, вследстви«(егО гаснет центральный свего.цн)д 26, отключаются исполнительные у стройства 15. 16 гори kotkT3.talk<>1<) и вертикаль5

6 ного каналов и включается RS-триггер 24 установки расстояния. Последний своим О выходом включает калибровочный светодиод 27 и при помощи коммутатора 14 подключает исполнительное устройство 17 установки расстояния к схеме ll управления исполнительным устройством. Взгляд испытуемого переводится на калибровочный светодиод 27, поэтому на выходах горизонтального канала электронного блока 3 и усредняющего устройства 4 образуются выходные напряжения. Если система катушек индуктивности находится слишком далеко или близко от контактного кольца (глаза), то выходное напряжение усредняющего устройства 4 меньше или больше опорного напряжения, получаемого от источника 21 опорного laпряжения. (lоэтому на выходе дифференциального усилителя 8 формируется напряжение рассогласования, которое через схему 11 управления исполнительным устройством и вклк)ченный коммутатор 14 приводит

H действие пьезоэлектрический двигатель 17, который прибл ижает или удаляет держ атель 2 с системой катушек индуктивности относительно контактного кольца 1 до тех

I(op, пока вы одное напряжение на выходе усредняюшего устройства 4 горизонтального канала не станет равным опорному напряжению. По окончании процесса устанонки ра стояния срабатывает компаратор 20 Опорного уровня, который выключает (x S-триггер 24 установки расстояния.

Вследствие этого гаснет K3либровочный сВс тодиоз! 27, а коммутатор (4 отключает исполнительное устройство 17 установки расстояния. 113 выходе Q RS-триггера установки расстояния при этом образуется сигнал

«ГОТОГ3», извещакнций о том, что процес( центровки и установки расстояния закончен и на экран можно проектировать испытательный тест.

Измеритель угловых координат зрительной Оси глаза, содержащий два одинаковых каналtl для измерения движений глаз, каждый из которых состоит из электронной схемы и первичного преобразователя, вклк)чак>(це! О в себя контактное кольцо, уланов.!енное на глазе, и держатель с системой катушек индуктивно TH, которая соединена с электронной схемой, отличаю(иии<. .ч теы, что, с целью повышения точности измерения и сокращения времени подготовки измерителя к работе, в каждый канал измерителя введены два усредняющих устройства горизонтального и вертикального каналов, три усилителя, три схемы управления исполнительными устройствами, три коммутатора, три исполнительны устройства горизонтального, вертикального каналов и каналы установки расстояния, механически (вязанных с держателем катушек инl 517!)36 дуктивности, три компаратора, источник опорного напряжения, схема П, два RS-триггера, тест-экран с двумя светодиодами и клавиша «Пуск», причем выходы электронной схемы соединены с входами усредняющих устройств горизонтального и вертикального каналов, выходы которыh каждый через соответствующие последовательно соединенные усилитель, схему управления исполнительным устройством и коммутатор подключены cîîтвеTствеHíо к исполнительным устройствам горизонтального и вертикального каназов, выход усредняк)щего устройства горизонтал ьногo канала соединен с IIE ðвым входом третьего усилителя, выход которого через третьк> схему управления испо.lнительным устройством и третий коммутатор подключен к входу исполнительного устройства канала BTBIIoBI )I рассгояния, выход усредняющего устройства гориз(нпального канала соединен с первым входом пср8 ного компаратора, вторым входом подклн)ченногo к нулевой l)IIIII(и к первому Входу второго компаратора, второй вход которого соединен с вы.ходом усре.) няюп(его устройства вертикального канала, выходы первого и второго компара1oров подклк) гены через схел(у И к R-входл первого триггера, S-входом соединенного с клавишей

«Пуск», прямым выходом — с первым светодиодом и управлящим входом первого и вто1О рого коммутаторов, а инверсHhl÷ выходом с S-входом, второго RS-т риггера, прямой выход которого подключен к второму светодиоду и управляющему вхо,L) третьего коммутатора, à R-вход — в выходу третьего компаратора, первыл, входол(соединенно о с выходол(источника опорного напряжения и вторым BxoJoм третьего усилителя, а втирыл(входом с вьсходол(у.рсдняк)щего устройства горизонтального канала.

1517936

Фиг. l

Фиг. 5

ХЧ

Фцг 5 « I I srl! < . (l ° (.л «л (I its !

»,!i . l f I>«i i hr!fir л(((р . -(, Iriii rrn()isis

1(« .i.. !il:1 I I(s;r«rrcr«rr.

1(11(11111(1 1 (";.(»i, нги«(и i л (л(иг,;;(rr(i и (Ж(((и:>s>!r(r и (>rsfrrrrrrsr ири 1 h(IT (,((.Р

I 1 ((r:Á, Л(«лts, Ж,(5, Р;((и((л isl kl;!6.... 4 5

I lfs(sr«rs(sg(1. (i »(i r(s sr r i (»ли(1 rs((sr!) !!r i " I li(. i ri! I (i!sr (Is((r, (..l. 1 ill i!fr(sr :r, I (i (