Преобразователь составляющих движений глаза

и ОПИС 2 гНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик) Ч;л,- А 61 В 3/ 22) Заявлено 06.06.77 2" 92886,28-13 явки Л 0 с .присоединен судараквенныи комит Приоритет 43) Опубликовано 30,06.8 45) Дата опубликования 53) УДК 615.471;612..819.3088.8) делам изобретении и открытий юллетеиь Хе 0 исания 72) Автор изобретени К. С. Кпищюнас й политехнический институт им. Антан) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОСТА ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗА Ю Однако .изве1 возможности изортогональныхглаза. Изобретение относится к инструментам и приспособлениям для диагностики, а более конкретно - к преобразователям составляющих движений глаз, предназначенным для проведения психологических, эрго,номических, нейрофизиологических экспериментов и применения в качестве датчика зкргатических систем, управляемых взором.Известен преобразователь составляющих движений глаза, состоящий из первичного преобразователя, содержащего короткозамкнутую катушку, прикрепленную к контактной линзе, центральную катушку, прикрепленную параллельно фронтальной плоскости олравы очков, п четыре,координатные катушки, а также электронной схе. мы, состоящей,из генератора, соединенного с центральной катушкой, и двух каналов вертикальной и горизонтальной составляюплихкаждый из которых, имеет последовательно соединенные усилитель, демодулятор и фильтр низких частот 11. тное устроиство не имеет ерения скорости изменения составляющих движения Целью изобретения является выделение амплитуд и скоростей иэменетеия ортогональных составляющих движений глаза, Э 0 Поставленная цель достигается тем, что устройспво,имеет две фазосдвигающие цепи, входом соединенные с выходом генератора, а каждый канал дополнительно имеет сумматор, модулятор;и последовательно соединечные второй демодулятор и второй фильтр низких частотпри этом координатные катушки соответственно вертикальной и горизонтальной составляющих соединены,дротиво-последовательно и подключены к сумматорам своего канала, .выход сумматора каждого канала соединен со входом усилителя, чей выход подключен ко входу второго демодулятора, второй вход которого соединен с;выходом одной из фазосдвигающих цепей, с выходном другой нз которых соединены,выходы первого демодулятора и модулятора каждого, канала, включенного между фильтром низких частот и су.аматором.На чертеже изображена блок-схема преобразователя составляющих движений глаза.Преобразователь составляющих движений глаза содержит первичный преобразователь 1, состоящий из короткозамкнутой катушки 2, при помошя контактной линзы или присоски прикрепленной к глазу, центральной катушки 3, прикрепленной параллельно фронтальной плоскости оправы очков, горизонтальных координатных катушек(.,(Й,) = - = Мзс(0)г,)И 2с) - ЛХз.)с (с )3) где М 2,. (0) 31 з(й) - взаигмо)гпдуктивнос 1 и 5,и вертикальных координатнгх кату:пек 6 и 7, прикрепленных к опра)зе очков ерпсплпкулярно центральной катуцьке ) и лс)ка)цих В одной плоскоспии электричес : УЮ СХСМУ, ИМШО ЦУО ВЬ)СОКО)ЗСТОТПЫ)51 Генератор 8, д:)е фазосл)игзОц;е цспп 9 и 10 )ыхолыс напря)кегния которьхООЙ 5)вля)Отея Ортог Опальпьмп, и Г 33 и.сптпс)пыс капала 11 и 12 преобразования, 1 хз)1(лый )из каналов сОстОит из суматора имеющего высокое входное сопротивле- )1)с, усилителя И, настроенного па частоту : снсратора (, первого лсмодхлятора 1( с (рпл);,ро (6 низких частот, модуля)орз 17 О б р 2 тп 01 с:3 51 3 и, форх Иру)01 ЦСГО сш усо;1 дзльный п 1 ГНЗЛ, имс 10 ций ту )ке па 2 Гь- :УЮ фаЗУ, ЧтО И ОПОРНОЕ с)ан)РЯ)КСНИЕ, П ВЭ ого демодулятора 18 с (п)льтром 19 ппзкпх частот.1 1 с 1 П Р 51 ж СН П С В 1 СО КО 1 2 С ТО ТН 0 0ОП С Р с 1 Г О. а ;,1 =-(.(2, сов (оо(6)Глс (з -- амплитуда;- начальная фаза, гв централ ной катушке 1 создает возбу)кдаюпий ток з ) = (12,/: сов ) - цз), отстающий от .3 О 3 О УЖ Л с 1 10 ИЕГО Н 21 Ц) 51 Ж Ен П Я З ) и З У)0 Л (з - ч) ГдЛз,"лс 72 голнос со:рогиленис централь:ой катУП)кис, з (Рз - сго молУль. ПРИ нал) - ИОКЗ сп ЦеГВРЗП 1 ой КЗТЗШКСсцспленпс 30 у цсптр альОй кз"1 пкои д и короткозамкпутой катушкой 2,)з ,) == = 51 зз (г) Р)ГЛс )зз)зс.мопнд ктивнос) ь мси(Л( центральной и ко;)откозамкнутой катушками, Н - -8+1 5, -- полный угол, а 8, . О, -- ортогональные соста)л 51 Оп 5 С откло ЕБИЯ ГЛЗЗЗ, Ст)ЯЗЫВ 2 ЕТ ЭТИ КЗТШКИ, 13 СЛС:- .твпс чего гилдуцируется ЭДС, создающая в корОт 1.032 мкнутОЙ кат) пке ток глс 7 =.=1,( " сспротивлсппс короткс- замкнутой катушки;1.з -- модуль;(рз - фазовый угол, Для небольших углов отклонения глаза Взапмоипдуктпвность Мз 2 от угла О зависит незначительно, поэтому можно считать 31 з 2(0) = =Мз 2= сопз(, и )огда Ток з) создает вторичное возбуждающееполе, Потокосцепления ч межлу кОроткоззм)(1)утой 1 зтуш НОЙ и противо-последовательно сослп:)ся)ны.;:и ко- ОР(ннатПЫМ 1 КатУШ)сс 3 И, СВЯЗЫаЮт КОРОТКОЗЗМЕНУТ 1 О КЗТУШКХ С КООРЛИПсТПЫП.С.)слет Отмсть, ГГО пз-за плсп)ичносгкоординатпых катушек. Пх расположения Ос)0 "1 С 1 ЬГ)( Ц( ТПЗ 1011Г)РОТ)30 ОС)СЛОГВЗТС;1 ЬНОГО ИХ СО" ППСПП 5, 0 ГсТСТ:)ХО Г 13:аИз)ОИ;Г( 1(ГИ 3 ОСТЬ Х)СЖ:1 х СН,)3,ЬПОИ 10 катушкой и коор,",и)атпы:,и. Для псоол,ш(ьхуглов ( справедливы приблп)кенные равен- С .32:(ф с)Е) Ь ПрО ОрцИО УчитьЗЯ То (. )- .,. 1-),1- ".; , (-),( ), .)ь)РсЯ(С)П 51 3 и 4, ПОЛУ.чзс, такис гыражения ЭДС на выходахкооплипатных катушек:2 Г с)";.з л)3 ух послслпих Выражс:.1:й видно,Что ) 1 С,НЗ 3 ЫХО)С КОО 11;З Г:" КаггщсСИССГ ВС СОСТЗВЛ 51)ОП 1 ИС ОЛП ПРОПОРЦИОпзль:), ю з)Нл)г)ел( )тз( ючсп;11 -), .тор.0 - и;Оп орцпозль Г)0 скорости пзс - 1 )-ф.с),1:И 51 0 ,топс)И 51 ,: . 1 се.Пгспапря)кения этих составляюцих 1 ме)от орт,О 3 ь.1 с 3)Зл:ьс (1)ззы, псэто)1,М О ЖО,) 3 3 Л С,1 П Т П Р 1 Г Осм О;и П ф 2 3 0Х)3 СТ 3 П) сльных схем. 0.пко амплпт лы Э 1 С,и роно) цион альпые амплитудам отклонения,сЗЗ (С), ) ( 515)ОТСЯ ИЗ С,П 1 О ООЛЬ 50 ие торпх со(тав;51)оец)х, гропор(попаль:)ых скорост(и пзмспеппя так кзк В первых113 с ССТС 51 СОМ НОЖИ СЛ ь (ОИ МСОп 1 и 3 СЛ п 11- ну порятка сотен-тысяч. Поэтому )3 ылелспис)Г из Эг(С (,) и (, ) при поош:1 простыхфззосувст.)птсльпых пспсЙ 5 Влястс 51:свозможпым,С цельО прсобразоваппя амплитул и скоростей измегнсния ортогональных составляющих отклонения глаза В элсктрп)сскийсигнал применяются ка злы 11 и 12 прсобразования. В них, при помощи усилителейнастроенных па частоту Гснс;)атора ,и не слвигающих начальной фазы, дсмолу% ляторов, (имеющих начальные фазы опор 743672ПреОООязОв 2 тс,1 ь состявля 1 ощ 1 х движсний глаза, состоящий из первичного преобразователя, содержащего короткозамкнуту 10 катушку, прикреплсннуО к контактнОЙ линзе, центральчую катушку, прикрепленную параллельно фронтальной плоскости оправы очков, и четыре коордш;атные катушки, а также электронной схемы, состоящей пз генератора, соединенного с центральной катушкой, и двух каналов вертикальной и горизонтальиой составл 1 пощихкажды 11 пз которых имеет последовательно соединенные усилитель, демодулятор и фильгр низких частот, о т лич а ю щи й с я тем, что, с целью выделения амплитуд и скоростей изменения ортогональных составляющих дъижсьн 1 й глаза, он имеет две фазосдвигающие цепи, входом соединенные с выходом генератора, а каждый канал дополнительно имеет сумматор, модулятор и госледовательно соединенчые второй демодулятор и второй фильтр низких частот, при этом, координатные катушки соответственно вертикальной и горизонтальной состазляющпх соединены противо-последовательно и подключены к сум. маторам своего канала, выход сумматора каждого кана;2 соединен со входом силптсля, чей выход подключеч ко входу второго демодулятора, второй вход которого соединен с выходом одной из фазосдвигаюших пепси, с выходом другой из которы.; соединены выходы первого демодулятора и модулятора 1.2 жд 01 О канала, зкл 10 ченчого между фильтром 1 гизкпх частот и сумматором.Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство НРБ17037, кл. А 61 В 3/10, 1973 (прототип). 40 45 ных напряжений, совпадающие с начальными фазами амплитудных составляющих ЭЛС ,О) и 1(1), и фильтров низких частот, выделяются напряжения Ь=1(0) и 0=/(О). Эти же напряжения испол 1,зу 1 отся для компенсации амплитудных составляющих в ЭДС /,(1) и 1(1). С этой целью применяется компенсирующая обратная связь, использу 1 огцая модуляторы, на выходе которых формируются переменныс напряжения 1117 . частотой жо, имеющие начальные фазы, равные начальным фазам амплитудных составляюгцих. Таким образом, в выходных напряжениях сумматоров с 11 з составляющие, пропорциональные амплитудам отклонения глаза О О уменьшаются в число раз, равное петлевому коэффициенту усиления, который может быть выбран порядка сотен - тысяч, а амплитуда, пропорциональна скорости отклонения глаза, остается,неизменной, Теперь создается возможность,выделить из этого сигнала (11 з скоростную составляющую. Для этого может быть применен демодулятор 18, имеющий опорное напряжение с,начальной фазой, равной, начальной фазе скоростной составляющей, и фильтр 19 низкой частоты или другая фазочувствительная схема.Для образования опорных, напряжений модуляторам,и демодуляторам с требуемыми начальными фазами используются первая и вторая фазосдвигающие цепи 9 и 10. Первая цепь 9 сдвигает фазу,на угол (У,+Уз), а вторая цепь 10 - на угол (Уз++ Уз - 90).Использование новых блоковвходяпьнх в преобразователь составляющих движений глаза, выгодно отличает предлагаемый преобразователь, так как его,выходные напряжевания являются пропорциональным 11 амплитудам и скоростям изменения ортогональных составляющих отклонения глаза. Это позволит применять преобразователь для новых экспериментов с глазосдвигательной системой, улучшить характеристи 5 10 15 20 25 ЗО 35 ки эргатпчес них систем, управляемых глазом, и устранп 1 ь необходимость разраоотки дру.",их преобразователей. Формула изобретения743672 ю - Г "ф 5- - ЯБ14 - 1 ю"5Составитель В. Головин сдактор Г. Прусова Техред Л. Куклина Корректор И. Осиновскаи Заказ 679/717 Издоа 326 Тираж 673 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5ип. Харьк. фил. пред. Патен