DE3541726A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung von augenbewegungen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur messung von augenbewegungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Augen
bewegungen, bei dem man das Auge auf wenigstens eine als Meß
strecke dienende lineare Zeile von Photodetektoren abbildet
und anhand eines Signals der Detektoren die Lage von Pupillen
randpunkten bestimmt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung der genannten Art werden in
der Zeitschrift "Fortschritte der Ophtalmologie", Springer-Ver
lag 1982, Seite 278 bis 279 beschrieben. Es sind hier pro Auge
zwei einander unter 90 kreuzende Zeilen von Photodetektoren
vorgesehen, auf die das Bild des Auges wie auf ein Fadenkreuz
abgebildet wird.
Nachteilig dabei ist, daß das Bild der Pupille schon bei klei
nen Augenbewegungen, insbesondere Augendrehungen um Winkel
von einigen wenigen Grad, aus dem Fadenkreuz auswandert. Man
kann daher die Augenbewegung nur in einem engen Ausschnitt
des Blickfelds einer zu untersuchenden Person messen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein nicht-invasives Verfahren
und eine Vorrichtung zur Messung von Augenbewegungen anzuge
ben, mit denen man eine hohe räumliche und zeitliche Auflösung
erreicht und die es erlauben, bei der Messung das gesamt Blick
feld oder zumindest einen sehr großen Ausschnitt aus dem Blick
feld einer zu untersuchenden Person zu erfassen.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß man das
Bild des Auges an zwei beabstandeten, im wesentlichen paralle
len, das Bild des Pupillenrands treffenden Meßstrecken aufnimmt.
Die beiden im wesentlichen parallelen Meßstrecken treffen
das Bild des Pupillenrands an vier Punkten, die bei der Auswer
tung eine eindeutige Lagebestimmung der Pupille ermöglichen.
Durch geeignete Wahl des Abstands der beiden Meßstrecken sowie
ihre Orientierung vorzugsweise in Längsrichtung des vom Auge
entworfenen Bilds, d.h. in Richtung der seitlichen Augenbewe
wegung, kann man mit zwei Meßstrecken das ganze Blickfeld
einer zu untersuchenden Person erfassen. Der erforderliche
apparative Aufwand ist gering, insbesondere nicht größer als
bei dem o.g. bekanntem Verfahren, und die Durchführung der
Messung ist einfach. Es erfolgt keine mechanische Berührung
des Auges, und auch die Sicht der zu untersuchenden Person
wird nicht eingeschränkt, so daß mit der Messung keine nennens
werten Belastungen verbunden sind. Schließlich erreicht man
bei Einsatz herkömmlicher Photodetektoren, z.B. handelsüblicher
Photodiodenzeilen, eine ausgezeichnete räumliche und zeitliche
Auflösung.
Gewerbliche Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen
Verfahrens bestehen bei Eignungstests, insbesondere Eig
nungstests hinsichtlich des räumlichen Sehens und Reaktions
tests. Ein ausgezeichneter Reaktionstest besteht in der Mes
sung des Pupillenreflexes, der von der zu untersuchenden Per
son nicht willkürlich beherrscht wird; damit sind Möglichkei
ten, das Testergebnis zu verfälschen, weitgehend ausgeschal
tet. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, daß sich Weiten
und reflexartige Zusammenziehen der Pupille mit hoher Genauig
keit zu verfolgen. Hinsichtlich eines weiteren möglichen Eig
nungstests sei auf die bekannte Tatsache verwiesen, daß
es zu Deformationen und Eigenschwingungen des Augapfels und/
oder zu Störungen der Blutversorgung der Retina kommen kann,
wenn der menschliche Körper Vibrationen im Frequenzbereich
< 5 Hz ausgesetzt ist. Anhand einer Messung der Augenbewegungen
unter entsprechenden Versuchsbedingungen kann man Personen
mit gutem Sehvermögen für schwingungsbelastete Arbeitsplätze
auswählen.
Die erfindungsgemäße Aufnahme eines Bilds des Auges mit zwei
im wesentlichen parallelen, den Pupillenrand treffenden Meß
strecken kann vorgenommen werden, indem man zwei versetzt
angeordnete Zeilen von Photodetektoren verwendet. Diese können
in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft unter dem gewünschten
Abstand angeordnet sein, und zwar insbesondere auf dem Träger
substrat ein und desselben elektronischen Bausteins, das über
dies den einzelnen Fotodioden der Fotodiodenzeilen zugeordnete
Ladungsspeicherelemente enthalten kann. Man erreicht so bei
präziser, fester Vorgabe des Abstands zwischen den Meßstrec
ken einen hohen Grad an Integration, der sich insbesondere
bei Fertigung großer Serien kostengünstig auswirkt. Weiter
ergibt sich ein kompakter, justierarmer Aufbau.
Doch kann man auch in räumlich versetzter Anordnung zwei sepa
rate Zeilen von Photodetektoren vorsehen. Diese Anordnung
eröffnet die Möglichkeit, die Meßstrecken relativ zueinander
zu justieren, insbesondere ihren Abstand zu verstellen. Letz
terer liegt im Bereich einiger weniger Millimeter. Es ist
aber nicht erforderlich, daß die Zeilen von Photodetektoren
denselben geringen Abstand haben, wenn sie nur durch entspre
chende Abbildung des Auges optisch dicht benachbart liegen.
Ein größerer Abstand zwischen den Detektorzeilen kann ihre
individuelle Justierung erleichtern.
Statt gegenständlich mehrere Zeilen von Photodetektoren vorzu
sehen, kann man auch nur eine einzige Zeile von Detektoren
verwenden und die beiden parallelen Meßstrecken durch eine
zeitliche Aufeinanderfolge von Parallelverschiebungen dieser
Zeile und des Bilds des Auges relativ zueinander realisieren.
Man hat dabei die Alternativen, die Photodetektorzeile räumlich
zu verfahren oder das Bild des Auges über die Zeile abzulenken.
Diese dynamische Messung gestattet es, den Parallelversatz
der Meßstrecken während der Messung zu variieren, und damit
Augenbewegungen wie z.B. einem Zusammenziehen oder Weiten
der Pupille nachzufahren, wodurch man die Meßgenauigkeit
verbessert. Neben dieser Abstandsveränderung der Meßstrecken
besteht die Möglichkeit, während der Messung die Relativposi
tion des Bilds des Auges und beider Meßstrecken zugleich
zu verändern und so einer Augenbewegung bei konstantem oder
auch variablem Abstand der beiden Meßstrecken nachzufahren.
Man verhindert so, daß die Pupille aus dem Meßbereich heraus
läuft, und erreicht eine genaue Erfassung der Augenposition
über wenigstens annähernd das gesamte Blickfeld einer zu
untersuchenden Person.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens kann ein Stellglied zum gesteuerten Bewegen eines
Spiegels oder eines elektronischen Detektorelements mit einer
Fotodiodenzeile haben. Die motorische Bewegung des Stellglieds
erfolgt vorzugsweise mittels einer Tauchspule oder eines
Piezokristalls. Das Stellglied kann einen Positionsgeber
enthalten, der einen Ist-Wert für die momentane Position des
Spiegels oder Detektorelements erfaßt und einer Steuereinheit
überstellt, die ein einem Soll-Wert für diese Position zuge
ordnetes Signal abgibt. Die Steuereinheit ist vorzugsweise
mit einem Rechner verbunden, der den Soll-Wert der Position
anhand der momentan gemessenen Lage des Pupillenrands und
gegebenenfalls unter Heranziehung der in vorhergehenden Meß
schritten erfaßten und gespeicherte Lage des Pupillenrands
vorgibt. Man fährt so mit den Meßstrecken einer Augenbewegung
mit hoher Präzession nach. Insbesondere kann man die Meßstrec
ken so legen, daß sich maximal signifikante Schnittpunkte mit
dem Bild des Pupillenrands ergeben. Anhand der abgespeicherten
Daten kann der Rechner dabei nicht nur die momentane Augen
position, sondern auch Trends der Augenbewegung berücksichti
gen. Die erforderlichen Rechenzeiten sind kurz verglichen
mit der typischen Aufnahmeperiode einer Diodenzeile.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
man das Licht einer Beleuchtungslichtquelle modulieren und
insbesondere während des Umspringens zwischen zwei parallel
versetzten Stellungen der Zeile von Detektoren und des Bilds
des Auges unterbrechen. Man erhält so bei der Messung ein
scharfes Bild des Auges, das durch das Umspringen nicht ver
wischt. Zur Unterbrechnung des Lichts der Beleuchtungslicht
quelle kann eine Einrichtung zum Austasten von deren Versor
gungsspannung oder ein in dem Lichtstrahlengang liegender
optischer Shutter dienen. Eine Steuerschaltung für die Aus
tasteinrichtung bzw. den Shatter enthält vorzugsweise einen
Differenzierer, dem eingangsseitig der Ist-Wert für die momen
tane Position des Spiegels oder Detektorelements überstellt
wird. Man erhält so am Ausgang des Differenzierers einen
Rechteckpuls, dessen Länge präzise dem Umspringintervall ent
spricht und der leicht elektronisch weiterverarbeitet werden
kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Schematisch zeigen:
Fig. 1 den Aufbau einer Vorrichtung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 2 in Draufsicht ein Bild des Augapfels zur Illustration
des geometrischen Meßprinzips und die zugehörige
Ladungsverteilung an einer linearen Zeile von Photo
detektoren;
Fig. 3 Abbildungsoptik und Detektoranordnung zu vier Varian
ten des Verfahrens;
Fig. 4 das Blockschaltbild einer Steuerschaltung der Vor
richtung.
In Fig. 1 sind mit 10 die Augen einer zu untersuchenden Person
bezeichnet, deren Kopf durch eine Kinn- und Stirnstütze in
Position gehalten wird. Beide Augen werden diffus mit Infra
rotlicht beleuchtet, das von einer Infrarotlichtquelle 12
ausgeht. Das an den Augen gestreute Licht wird durch einen
Spiegel 14 abgelenkt, der Infrarotlicht reflektiert, für sicht
bares Licht aber durchlässig ist. Die zu untersuchende Person
kann also ungehindert durch den Spiegel 14 hindurchsehen, so
daß im wesentlichen normale Sichtverhältnisse herrschen. Das
reflektierte Infrarotlicht tritt durch eine geeignete Abbil
dungsoptik, die in der Zeichnung durch zwei Objektive 16 reprä
sentiert ist, und es wird über einen Strahlteiler 18 auf Photo
diodenzeilen 20, 22 gelenkt. Pro Auge 10 bzw. Objektiv 16
sind zwei Diodenzeilen 20, 22 vorhanden, auf denen beiden
ein scharfes Bild der Pupillenebene des Auges entworfen wird.
Die Photodiodenzeilen 20, 22 liegen parallel unter geringem
Abstand an optisch fast gleicher Position. Sie schneiden beide
das Bild der Pupille und ermöglichen es, die Position des
Pupillenrands auf der Photodiodenzeile zu bestimmen. Pro Zeile
erfaßt man zwei Randpunkte der Pupille, insgesamt also vier,
die Größe und Position des Pupillenkreises und damit des Auges
eindeutig bestimmen.
Die Photodiodenzeilen 20, 22 sind herkömmliche lineare Detekto
ren mit einer Vielzahl einzelner Photodioden, z.B. 1024. Die
Photodioden liefern beim Auftreffen von Infrarotstrahlung
einen Photostrom, der der Lichtintensität proportional ist.
Jede Photodiode kann mit einem Kondensator verbunden sein,
der über eine bestimmte Meßzeit mit dem Photostrom geladen
und dann auf seinen Ladezustand abgefragt wird. Umgekehrt
ist es auch möglich, den Kondensator vorab zu laden und das
Abfließen der Ladung über die Photodiode zu messen, die unter
Lichteinstrahlung intensitätsabhängig leitend wird. Typische
Aufnahmeperioden einer solchen Diodenzeile liegen zwischen
ca. 0,1 ms und ca. 10 ms.
Fig. 2 zeigt schematisch das Bild eines Auges mit Augapfel
24, Iris 26 und Pupille 28. Die beiden Diodenzeilen 20, 22
sind in paralleler Anordnung so über das Bild des Auges gelegt,
daß sie beide den Pupillenrand 30 schneiden. Die vier Schnitt
punkte S bestimmen eindeutig die Größe und Lage des Pupillen
kreises und damit die Position des Auges. Die beiden Photo
diodenzeilen 20, 22 erstrecken sich annähernd mittig in Längs
richtung des Auges. Durch diese Anordnung und einen geeignet
gewählten Abstand d der Photodiodenzeilen 20, 22 wird ein
Meßbereich über praktisch das ganze Gesichtsfeld der zu unter
suchenden Person gewährleistet. Fig. 2 zeigt etwas stilisiert
den Spannungsverlauf U, den man entsprechend der Helligkeitsver
teilung des Augenbilds beim Auslesen der oberen Photodiodenzei
le 20 in deren Längsrichtung, d.h. in Abhängigkeit von der
Diodenzahl n erhält. Als Zone niedrigster Helligkeit erkennt
man die Pupille 28. Eine mittlere Helligkeit wird an der
Iris 26 gemessen, und die höchste Helligkeitsstufe bildet
die Sklera. Das Spannungsbild zeichnet sich durch relativ
steile Flanken aus. Es ist so möglich, die Position des Pupil
lenrands mit einer Ortsgenauigkeit zu bestimmen, die ca.
der Größe einer einzelnen Photodiode der Zeile entspricht.
Zurückkommend auf Fig. 1, ist durch geeignete Kopffixierung
der zu untersuchenden Person die Position der Augen 10 fest.
Auch die Vergrößerung der Abbildungsoptik braucht in der
Regel nicht verändert zu werden. Pfeile 32 deuten Justiermög
lichkeiten der Objektive 16 an, durch die es möglich ist,
das Bild des Auges bezüglich der Photodiodenzeilen 20, 22
auszurichten. Deren Anordnung an räumlich getrennten, optisch
aber bis auf ihren Abstand d gleichen Positionen gewährleistet
weitere einfache Justiermöglichkeiten. Insbesondere läßt
sich der Abstand d der Photodiodenzeilen 20, 22 verstellen
und an die jeweiligen Erfordernisse anpassen; man kann so
individuell verschiedenen Pupillengrößen Rechnung tragen.
Im Ergebnis wird mit hoher Zeit und Ortsauflösung die Bewegung
beider Augen 10 gleichzeitig über das gesamte Blickfeld der
zu untersuchenden Person, zumindest aber über einen Großteil
ihres Blickfelds erfaßt.
Fig. 3(a) verdeutlicht am Beispiel eines einzelnen Auges
10 das Meßprinzip in dem Aufbau der Fig. 1. Eine Linse 34
entwirft ein Bild des Auges 10 auf zwei räumlich versetzten
Photodiodenzeilen 20, 22, die sich dank des Strahlteilers
18 bis auf ihren Abstand d an gleicher optischer Position
befinden, im wesentlichen parallel zueinander verlaufen und
beide in Pupillenrand 30 des Augenbilds schneiden.
Gemäß Fig. 3(b) kann man prinzipiell dieselbe Messung auch
mit zwei Photodiodenzeilen 20, 22 durchführen, die im wesent
lichen parallel zueinander räumlichgegenständlich dicht be
nachbart angeordnet sind. Es wird dann nur ein einziges Bild
des Auges 10 entworfen, das auf beide Photodiodenzeilen 20,
22 gleichzeitig fällt, wobei letztere wiederum den Pupillen
kreis schneiden. Der Strahlteiler 18 entfällt. Die beiden
Photodiodenzeilen 20, 22 können insbesondere auf ein und
demselben Trägersubstrat eines elektronischen Bausteins (Chip)
ausgebildet sein, der zugleich die nötigen Ladungsspeicherele
mente, Ausleseanschlüsse usw. enthält. Je einer Diode der
Fotodiodenzeilen 20, 22 kann ein Ladungsspeicherelement zuge
ordnet sein. Der Abstand der Fotodiodenzeilen 20, 22 ist in
dieser Bauform fest vorgegeben, was insbesondere für Standard
messungen kein Nachteil ist, und Justierarbeiten spart. Der
erhaltene Aufbau ist räumlich höchst kompakt, und er zeichnet
sich durch einen hohen elektronischen Integrationsgrad aus.
Wie anhand von Fig. 3(c) und (d) illustriert, besteht weiter
die Möglichkeit, zwei parallele, ein Bild der Pupille 28
schneidende Meßstrecken mittels einer einzigen Photodetektor
zeile 36 zu realisieren. Man führt dazu zeitlich aufeinander
folgend Parallelverschiebungen der Zeile 36 und des vom Auge
entworfenen Bilds durch. Gemäß Fig. 3(c) wird die Photode
tektorzeile 36 verfahren. Sie nimmt während einer Aufnahme
periode die mit durchgezogener Linie eingezeichnete Position
ein, und springt dann für die nächste Aufnahme in die ge
strichelt gezeichnete Stellung 36′. Dieser Positionswechsel
kann innerhalb eines Bruchteils der typischen Aufnahmeperiode
einer Fotodedektorzeile 36 erfolgen.
Bei der Variante gemäß Fig. 3(d) ist eine einzelne Photodetek
torzeile 36 ortsfest angeordnet, und man lenkt mittels einer
zeitlich veränderlichen Optik ein Bild des Auges unter Paral
lelversatz über die Zeile 36 ab. Zu diesem Zweck kann insbeson
dere ein angetrieben beweglicher Spiegel, beispielsweise ein
Galvanometerspiegel 38 dienen. Wieder ist dafür gesorgt, daß
die Photodetektorzeile bei aufeinanderfolgenden Aufnahmen
zwei wechselnde Positionen einnimmt, so daß das Bild der Pupil
le von im wesentlichen parallelen Meßstrecken geschnitten
wird. Auch das Umschalten eines Spiegels o.u. variablen opti
schen Elements kann problemlos innerhalb eines Zeitintervalls
erfolgen, daß einem Bruchteil der typischen Aufnahmeperiode
einer Fotodedektorzeile entspricht.
Bei den in Fig. 3(c) und (d) illustrierten dynamischen Mes
sungen ist es empfehlenswert, im Takt der vorgenommenen Um
schaltung das Licht bzw. Infrarotlicht zu modulieren, mit
dem das abzubildende Auge beleuchtet wird. Das Licht wird
während des Umspringens der Photodiodenzeile bzw. der Optik
ausgetastet, so daß das bei der Aufnahme gewonnene Bild keines
falls verwischt.
Die dynamischen Messungen gemäß Fig. 3(c) und (d) haben den
Vorteil, daß man verschiedene Einstellungen während des Meß
vorgangs selbst ändern kann. Anhand des Hubs, mit dem das
Umspringen erfolgt, läßt sich der Abstand d verändern, mit
dem die beiden virtuellen Meßstrecken über das Bild des Auges
verschoben werden. Man kann so einem Verengen oder Weiten
der Pupille 28 nachfahren und die Schnittpunkte S optimal legen,
was der Meßgenauigkeit zu gute kommt. Weiter besteht die Mög
lichkeit, beide Meßstrecken gemeinsam über das Bild des Auges
zu verschieben, ohne dabei notwendigerweise ihren Abstand
zu ändern, und zu verhindern, daß die Pupille 28 aus der Meßzo
ne herausläuft. Bei einer Messung an beiden Augen gleichzei
tig hat man die Möglichkeit, die zugehörigen Meßstrecken unab
hängig voneinander zu verschieben. Das ist bei der Untersuchung
physiologischer Besonderheiten wie beispielsweise des Vertikal
schielens von Bedeutung; man kann hier unter Festhaltung eines
fixierenden Auges problemlos der Position des anderen, auswan
dernden Auges folgen.
Fig. 4 zeigt schematisch das Blockschaltbild einer Steuer
schaltung, wie sie für die dynamischen Messungen gemäß Fig.
3(c) und (d) Verwendung finden kann. 40 ist ein Stellglied
zum gesteuerten Bewegen eines Spiegels oder eines elektroni
schen Detektorelements, das eine Fotodiodenzeile enthält.
Es kann sich um das übliche elektromagnetische Stellglied
40 eines Galvanometerspiegels, eine das Detektorelement tra
gende Tauchspule oder einen mit dem Detektorelement gekop
pelten Piezokristall handeln. Im Falle eines piezoelektri
schen Antriebs ist aber wegen des üblicherweise kleinen Schalt
hubs ein Übersetzungsgetriebe wünschenswert. Das Stellglied
40 enthält einen Positionsgeber, der einen Ist-Wert für die
momentane Position des Spiegels oder Detektorelements erfaßt
und an eine Steuereinheit 42 überstellt. Die Steuereinheit
42 liefert ein Signal, das einem Sollwert für die Position
des Spiegels oder Detektorelements zugeordnet ist. Im Fall
einer Differenz zwischen Ist und Soll fährt das Stellglied
40 den Spiegel oder das Detektorelement dem Sollwert entspre
chend nach.
Die Steuereinheit 42 ist an einen Rechner 44 angeschlossen.
Dieser ermittelt on-line die Schnittpunkte des abgebildeten
Pupillenrands mit den Meßstrecken und daraus eine optimale
Lage der Meßstrecken, die dann anhand eines entsprechenden
Rechnersignals von der Steuereinheit 42 angefahren werden
kann. Durch geeignete Abspeicherung der Meßergebnisse können
für die Steuerung neben der momentanen Augenposition auch
Trends der Augenbewegung berücksichtigt werden, die der Rech
ner extrapuliert, um möglichst signifikante Schnittpunkte
zwischen den Meßstrecken und dem abgebildeten Pupillenrand
zu gewinnen.
Eine Steuereinrichtung 46 dient dazu, das Licht der Infra
rotlichtquelle 12 zu unterbrechen, während Spiegel oder De
tektorelement unter Wirkung des Stellglieds 40 zwischen zwei
parallel versetzten Stellungen umspringen. Bei der Steuerein
richtung 46 kann es sich um eine Einrichtung zum Austasten
der Versorgungsspannung der Lichtquelle 12 oder um einen opti
schen Shutter handeln, der in dem Lichtstrahlengang liegt
und diesen in den Sprungintervallen unterbricht. Man gibt
das Ist-Positionssignal des Stellglieds 40 auf einen Differen
zierer 48, der je nach Sprungrichtung einen Rechteckpuls von
positiver oder negativer Polarität liefert. Die Pulslänge
entspricht dabei der Dauer des Sprungintervalls. Der Ausgang
des Differenzierers 48 ist mit zwei parallel geschalteten
Schwellwertdetektoren 50, 52 verbunden. Der Schwellwertdetek
tor 50 wird leitend, sobald sein Eingangspegel eine vorgebbare
Schwelle überschreitet. Hingegen wird der Schwellwertdetek
tor 52 leitend, wenn sein Eingangspegel eine bestimmte Schwel
le unterschreitet, wobei sein Ausgangssignal zugleich inver
tiert wird. Die resultierenden Pulse werden in einem
ODER-Glied 54 zusammengeführt und über einen nicht näher dar
gestellten Verstärker der Steuereinrichtung 46 überstellt,
die das Licht der Beleuchtungslichtquelle während der Puls
dauer austastet.
- Liste der Bezugszeichen
10 Auge
12 Infrarotlichtquelle
14 Spiegel
16 Objektiv
18 Strahlteiler
20, 22 Photodiodenzeile
24 Augapfel
26 Iris
28 Pupille
30 Pupillenrand
32 Pfeil
34 Linse
36 Photodetektorzeile
38 Galvanometerspiegel
40 Stellglied
42 Steuereinheit
44 Rechner
46 Steuereinrichtung
48 Differenzierer
50, 52 Schwellwertdetektor
54 ODER-Glied
Claims (16)
1. Verfahren zur Messung von Augenbewegungen, bei dem man
das Auge auf wenigstens eine als Meßstrecke dienende lineare
Zeile von Photodetektoren abbildet und anhand eines Signals
der Detektoren die Lage von Pupillenrandpunkten bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß man das Bild des Auges (10) an
zwei beabstandeten, im wesentlichen parallelen, das Bild des
Pupillenrands (30) treffenden Meßstrecken aufnimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man zwei versetzt angeordnete Zeilen (20, 22) von Detektoren
verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zeilen (20, 22) in unmittelbarer räumlicher Nachbarschaft
vorzugsweise auf demselben Trägersubstrat eines elektronischen
Bauelements vorgesehen sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei separate Zeilen (20, 22) von Detektoren räumlich versetzt,
durch entsprechende Abbildung des Auges (10) aber optisch dicht
benachbart angeordnet sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man eine einzige Zeile (36) von Detektoren verwendet und die
beiden Meßstrecken durch eine zeitliche Aufeinanderfolge von
Parallelverschiebungen dieser Zeile (36) und des Bilds des
Auges (10) relativ zueinander realisiert.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Zeile (36) von Detektoren räumlich verfährt.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Bild des Auges (10) über die Zeile (36) ablenkt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß man die Messung mit einem variablen vor
gebbaren Parallelversatz durchführt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß man während der Messung die Relativposition
des Bilds des Auges und der beiden Meßstrecken verändert,
beispielsweise um einer Augenbewegung nachzufahren.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß man während der Parallelverschiebung der
Zeile (36) von Detektoren und des Bilds des Auges das Licht einer
Beleuchtungslichtquelle moduliert.
11. Vorrichtung zur Messung von Augenbewegungen gemäß dem
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ein elektronisches Bauelement enthält, das
auf ein und demselben Trägersubstrat zwei parallele Fotodioden
zeilen und den einzelnen Fotodioden zugeordnete Ladungsspeicher
elemente enthält.
12. Vorrichtung zur Messung von Augenbewegungen gemäß dem
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ein beispielsweise eine Tauchspule oder einen
Piezokristall enthaltendes Stellglied (40) zum gesteuerten
Bewegen eines Spiegels oder eines elektronischen Detektorele
ments mit einer Fotodiodenzeile hat.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß das Stellglied (40) einen Positionsgeber enthält, der einen
Ist-Wert für die momentane Position des Spiegels oder Detek
torelements erfaßt und einer Steuereinheit (42) überstellt,
und daß die Steuereinheit (42) ein einem Sollwert für diese
Position zugeordnetes Signal abgibt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (42) mit einem Rechner (44) verbunden
ist, der den Sollwert der Position anhand der momentan gemes
senen Lage des Pupillenrands (30) und gegebenenfalls unter
Heranziehung der in vorhergehenden Meßschritten erfaßten und
gespeicherten Lage des Pupillenrands (30) vorgibt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß sie zur Unterbrechung des Lichts einer
Beleuchtungslichtquelle (12) eine Einrichtung zum Austasten
von deren Versorgungsspannung oder einen in dem Lichtstrahlen
gang liegenden optischen Shutter enthält.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Austasteinrichtung oder den Shutter eine Steuer
schaltung mit einem Differenzierer (48) vorgesehen ist, dem
eingangsseitig der Ist-Wert für die momentane Position des
Spiegels oder Detektorelements überstellt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853541726 DE3541726A1 (de) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | Verfahren und vorrichtung zur messung von augenbewegungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853541726 DE3541726A1 (de) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | Verfahren und vorrichtung zur messung von augenbewegungen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3541726A1 true DE3541726A1 (de) | 1987-05-27 |
Family
ID=6286854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853541726 Withdrawn DE3541726A1 (de) | 1985-11-26 | 1985-11-26 | Verfahren und vorrichtung zur messung von augenbewegungen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3541726A1 (de) |
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1985
- 1985-11-26 DE DE19853541726 patent/DE3541726A1/de not_active Withdrawn
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