FI125445B - Katseenohjausjärjestely - Google Patents

Description

Katseenohjausjärjestely

Keksinnön kohteena on katseenohjausjärjestely, joka on järjestetty ohjaamaan silmän liikettä tai asentoa tai molempia, jossa on visuaalinen kohde, johon silmän on tarkoitus kohdistua.

TEKNIIKAN TASO

Silmiä ja erityisesti silmänpohjia kuvataan erilaisten sairauksien tai niiden oireiden havaitsemiseksi. Esimerkiksi diabeteksessa silmänpohjiin voi syntyä vaurioita, jotka olisi havaittava mahdollisimman pian. Tähän käytettäviä laitteita kutsutaan oftalmoskoopeiksi tai silmän funduskameroiksi, ja niissä silmän sisäosia tutkitaan valaisemalla sitä pupillin kautta. Yleisesti silmän funduskameran käytössä tutkittava henkilö asettaa päänsä tutkimuslaitteeseen ja yksi tai useampi koulutettu henkilö, kuten lääkäri, säätää ja liikuttaa manuaalisesti tutkimuslaitetta ja tarkkailee kohdetta ja tarvittaessa laukaisee manuaalisesti kuvaavan laitteen ottamaan kuvan. Tutkittavan henkilön kumpikin silmä tutkitaan erikseen. Tämä on hidasta ja vaatii koulutetun henkilön työpanosta.

Koska silmän pupilli supistuu, kun siihen kohdistuu valoa, tutkimukset tehdään yleensä pimennetyssä huoneessa, ja sen lisäksi voidaan käyttää silmätippoja, jotka laajentavat pupillia ja estävät sen supistumisen. Jotkut potilaat, kuten lapset, eivät välttämättä pidä silmätippojen laittamisesta, ja niiden vaikutuksesta toipuminen kestää pitkän aikaa. Potilaan ja hoitohenkilökunnan on odotettava, kunnes tipat alkavat vaikuttaa, ennen kuin tutkimus voidaan tehdä. Tämä hidastaa huomattavasti tutkimuksen suorittamista ja myös korottaa potilaan kynnystä lähteä esimerkiksi rutiinitutkimuksiin.

Silmän ja silmänpohjien kuvauksissa on yhtenä ongelmana silmän väärä asento kuvaavaan laitteeseen nähden. Tällöin täytyy odottaa, että kohde liikuttaa silmänsä oikeaan asentoon, tai laitteen käyttäjän täytyy aktiivisesti ohjata kohde katsomaan johonkin tiettyyn suuntaan. Tämä on toteutettu esimerkiksi niin, että laitteen käyttäjä ohjaa kohdetta katsomaan esimerkiksi seinällä olevan taulun johonkin kohtaan tai pyytää kohdetta katsomaan käteen, jota käyttäjä liikuttaa. Tämä vaatii käyttäjältä kokemusta ja hidastaa kuvaamista.

Eräs toinen ongelma silmän ja silmänpohjien kuvauksessa on heijastusten muodostuminen silmän pintaan, kun tutkimuksessa silmään kohdistetaan valoa esi- merkiksi valokuvan ottamiseksi. Tämä on erityisen selvää, kun laitteessa käytettävä optiikka on halkaisijaltaan pieni silmään nähden ja valaisu tulee suurin piirtein optiikan suunnasta. Tilanne on ilmeinen varsinkin pienien laitteiden kanssa. Tätä on vaikea arvioida etukäteen eri kuvattavilla henkilöillä, sillä heijastusten määrä ja luonne riippuvat osaltaan silmän kosteudesta ja silmämunan muodosta ja asennosta. Manuaalisissa laitteissa tai laitteissa, joiden toimintaa laitteen käyttäjä valvoo, heijastus yleensä havaitaan, ja käyttäjä voi esimerkiksi muuttaa hieman valaistuksen tai kuvauksen suuntaa. Tämäkin hidastaa kuvaamista.

YHTEENVETO

Keksinnön tavoitteena on ratkaisu, jolla voidaan merkittävästi vähentää tunnettuun tekniikkaan liittyviä haittoja ja epäkohtia. Erityisesti keksinnön tavoitteena on sellainen ratkaisu, jonka avulla saadaan katseenohjausjärjestely automaattisesti toimivaan laitteeseen silmän kuvaamiseksi, joka nopeuttaisi laitteen toimintaa sekä parantaisi laitteen kuvaustuloksen luotettavuutta diagnoosia tai seurantaa varten ilman aktiivista laitteenkäyttöä.

Keksinnön mukaiset tavoitteet saavutetaan katseenohjausjärjestelyllä, jolle on tunnusomaista, mitä on esitetty itsenäisessä patenttivaatimuksessa. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

Keksinnön pääideana on muodostaa katseenohjausjärjestely laitteeseen silmän kuvaamiseksi, joka on puettavissa tutkittavan kohteen päälle tai asetettavissa muuten silmän tai silmien eteen. Katseenohjausjärjestelyssä on visuaalinen kohde, johon katseen on tarkoitus kohdistua, jotta haluttu silmän asento saavutetaan, ja hallintajärjestely, joka ohjaa katseenohjausjärjestelyä. Hallintajärjestely on ainakin osaksi mainitussa laitteessa ja ohjaa lisäksi laitteen kuvausprosessia, ja laite ottaa kuvia automaattisesti, kun silmä on jossain ennalta määrätyssä asennossa, johon visuaalinen kohde on mainitun silmän ohjannut. Määrätyn asennon ei tarvitse olla silmän suora katsesuunta visuaaliseen kohteeseen, vaan kyseinen asento voidaan saavuttaa ennen kuin silmä on kohdistunut visuaaliseen kohteeseen. Voi siis olla riittävää, että silmän haluttu asento savutetaan, kun katsesuunta liikkuu kohti visuaalista kohdetta.

Keksinnön erään suoritusmuodon mukainen katseenohjausjärjestely on järjestetty ohjaamaan silmän liikettä tai asentoa tai molempia, jossa katseenohjausjärjestelyssä on visuaalinen kohde, johon silmän on tarkoitus kohdistua. Keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa mainitussa katseenohjausjärjestelyssä on hallintajärjestely, joka järjestetty ohjaamaan katseenohjausjärjestelyä, joka haliin-tajärjestely on ainakin osaksi laitteessa, joka on järjestetty silmän tai silmien tutkimista varten asetettavaksi kohteen päähän tai kohteen pään eteen. Laitteessa on lisäksi yksi tai useampi kamerajärjestely sekä yksi tai useampi valaisujärjestely, ja mainittu hallintajärjestely on järjestetty lisäksi ohjaamaan mainittuja kamerajärjes-telyä ja valaisujärjestelyä. Hallintajärjestely on järjestetty kytkemään kamerajärjestely ottamaan automaattisesti yhden tai useampia kuvia silmästä, kun silmä on jossain ennalta määrätyssä asennossa, johon mainitun katseenohjausjärjestelyn visuaalinen kohde on mainitun silmän ohjannut laitteen ollessa käyttövalmiudessa silmän edessä, ja yksi tai useampi kohteenmuodostusjärjestely, joka on järjestetty muodostamaan mainittu visuaalinen kohde, jonka sijainti silmään tai silmän kat-sesuuntaan tai molempiin nähden on muutettavissa, ja visuaalisen kohteen sijainti on määrätty siten, että silmän kohdistuessa siihen tai sen suuntaan se on edullisesti mainitussa ennalta määrätyssä asennossa.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä suoritusmuodossa kat-seenohjausjärjestelyssä on järjestely silmän asennon tunnistamiseksi, ja hallinta-järjestely on järjestetty kytkemään kamerajärjestely ottamaan automaattisesti yhden tai useampia kuvia silmästä, kun järjestely silmän asennon tunnistamiseksi on tunnistanut silmän olevan jossain ennalta määrätyssä asennossa, johon mainitun katseenohjausjärjestelyn visuaalinen kohde on mainitun silmän ohjannut.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä toisessa suoritusmuodossa katseenohjausjärjestelyssä hallintajärjestely on järjestetty ohjaamaan kohteen-muodostusjärjestelyn muodostamaa visuaalisen kohteen sijaintia silmän havaitun asennon mukaan.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kolmannessa suoritusmuodossa mainitussa laitteessa on anturijärjestely laitteen liikkeen tai asennon tai molempien havaitsemiseksi, ja mainittu anturijärjestely on järjestetty toimittamaan havaitsemansa tieto hallintajärjestelylle, joka ennalta määrättyjen ohjeiden mukaisesti on järjestetty muuttamaan katseenohjausjärjestelyn toimintaa muuttamalla visuaalisen kohteen sijaintia mainitun anturijärjestelyn tietojen mukaan.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä neljännessä suoritusmuodossa katseenohjausjärjestely on osaksi mainitun laitteen ulkopuolella, ja laite on järjestetty niin, että kun laite on paikoillaan käyttövalmiina, ohjattavan silmän kat-sesuunta on laitteen läpi tai laitteen ohi ja laitteen ulkopuolella oleva osa on ainakin osa kohteenmuodostusjärjestelystä.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä viidennessä suoritusmuodossa laitteen ulkopuolella oleva kohteenmuodostusjärjestely on näyttö tai vastaava laite, jolle on muodostettavissa mainittu visuaalinen kohde, tai jokin pinta tai vastaava, jolle on heijastettavissa ohjattavissa olevalla valolähdejärjestelyllä mainittu visuaalinen kohde.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kuudennessa suoritusmuodossa mainitussa laitteessa tai sen yhteydessä on tunnistamisjärjestely, joka on järjestetty tunnistamaan visuaalisen kohteen sijainti, joka sijainti on järjestetty välitettäväksi hallintajärjestelylle.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä seitsemännessä suoritusmuodossa visuaalinen kohde on ainakin silmän ohjauksen ajan ainakin yhden ennalta määrätyn silmän asennon aikaansaamiseksi liikkumaton, ja käyttötilassa paikoillaan oleva laite on järjestetty liikutettavaksi.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kahdeksannessa suoritusmuodossa visuaalinen kohde on järjestetty liikutettavaksi laitteen liikkeiden mukaisesti niin, että visuaalisen kohteen sijainti silmän katseen suuntaan nähden pysyy oleellisesti samana.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä yhdeksännessä suoritusmuodossa ainakin yksi kohteenmuodostusjärjestely on mainitussa laitteessa.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kymmenennessä suoritusmuodossa laitteessa oleva kohteenmuodostusjärjestely tai ainakin osa sen komponenteista ovat omia kummallekin silmälle tai kohteenmuodostusjärjestely tai ainakin osa sen komponenteista ovat yhteisiä kummallekin silmälle ja laitteessa on järjestely siirtää mainittuja yhteisiä komponentteja tai kohteenmuodostusjärjestely laitteen sisällä sen silmän läheisyyteen, jonka asentoa katseenohjausjärjeste-lyllä on tarkoitus ohjata.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä yhdennessätoista suoritusmuodossa laitteessa olevassa kohteenmuodostusjärjestelyssä on laitteen sisäinen valolähdejärjestely, joka on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde, jossa valolähdejärjestelyssä on yksi tai useampi valolähde.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kahdennessatoista suoritusmuodossa laitteen sisäinen valolähdejärjestely on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde valaisemalla kohti silmää. Keksinnön mukaisen katseenohjaus- järjestelyn eräässä kolmannessatoista suoritusmuodossa laitteen sisäinen valo-lähdejärjestely koostuu ainakin osaksi laitteen valaisujärjestelyistä. Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä neljännessätoista suoritusmuodossa laitteen sisäinen valolähdejärjestely on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde valaisemalla laitteen sisällä olevaa pintaa tai vastaavaa rakennetta.

Keksinnön mukaisen laitteen eräässä viidennessätoista suoritusmuodossa laitteen ollessa paikoillaan käyttötilassa laitteen sisäisen valolähdejärjestelyn ja katseenohjausjärjestelyn ohjaaman silmän välissä on optiikkajärjestely, joka voi koostua yhdestä tai useammasta optisesta komponentista, kuten linssistä, peilistä, prismasta tai vastaavasta, joka optiikkajärjestely on järjestetty muodostamaan visuaalisen kohteen kuva eri etäisyyksille silmään nähden.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kuudennessatoista suoritusmuodossa ainakin yksi laitteen sisäinen valolähdejärjestely koostuu yhdestä tai useammasta valolähteestä, jotka on järjestetty kytkettäviksi päälle tai pois hallinta-järjestelyn ohjeiden mukaisesti, visuaalisen kohteen muodostamiseksi. Valolähteen kirkkautta voidaan myös säätää eli sitä voidaan himmentää tai kirkastaa. Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä seitsemännessätoista suoritusmuodossa ainakin yksi laitteen sisäinen valolähdejärjestely koostuu yhdestä tai useammasta valolähteestä, jotka ovat liikutettavia laitteen sisällä tai joiden va-laisusuunta on muutettavissa tai molempia katseenohjausjärjestelyllä ohjattavaan silmään nähden.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kahdeksannessatoista suoritusmuodossa mainitussa laitteessa on kuvananalysointijärjestely tai yhteys kuvananalysointijärjestelyyn, joka kuvananalysointijärjestely on järjestetty tunnistamaan kamerajärjestelyn ottamasta kuvasta tai kamerajärjestelyn kuva-alueelta ennalta määrätyt piirteet tai ominaisuudet ja välittämään tieto hallintajärjestelylle, joka on järjestetty haliintajärjestelyyn talletettujen ennalta määrättyjen ohjeiden ja kuvananalysointijärjestelyn tietojen mukaan muodostamaan visuaalinen kohde, mikäli ennalta määrätyt ohjeet täyttyvät. Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä yhdeksännessätoista suoritusmuodossa hallintajärjestelyyn talletetuissa ennalta määrätyissä ohjeissa on ainakin joku seuraavista: kuvassa tai kuva-alassa havaittu heijastus, tietyn kuva-alan kuvauksen onnistuminen, tietyn kuva-alan kuvauksen epäonnistuminen, silmän asento tai silmän saaminen johonkin tiettyyn asentoon kamerajärjestelyyn nähden.

Keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn eräässä kahdennessakymmenen-nessä suoritusmuodossa visuaalinen kohde on pistemäinen tai kuvio tai väriltään ympäristöstään poikkeava kohta, joka visuaalinen kohde on paikoillaan tai liikuteltavissa halutun silmän asennon tai liikkeen aikaansaamiseksi kamerajärjestelyyn nähden.

Keksinnön etuna on, että sillä parantamaan automaattisesti silmää ja silmänpohjaa kuvaavan laitteen toimintaa ohjaamalla silmä kuvauksen kannalta edulliseen asentoon. Tällöin vältytään tai pystytään vähentämään laitteen kameroiden tai kuvausoptiikan liikuttamista.

Keksinnön etuna on, että sen avulla pystytään suorittamaan silmän tutkimus kohdasta, joka muuten ei välttämättä olisi mahdollinen tai vaatisi kalliimman ja monimutkaisemman laitteiston. Sillä voidaan esimerkiksi korvata kamerajärjestelyjen liikutusmekanismeja mekanismeilla, joilla on pienempi liikerata. Samoin voidaan saavuttaa kuvauskulmia tai mittauspisteitä, jotka muuten ovat hankalia tai saavuttamattomia.

Keksinnön etuna on myös, että sen avulla silmä voidaan saada samaan asentoon kuin aiemmin suoritetussa tutkimuksessa, jolloin tulokset ovat vertailukelpoisem-pia.

Silmän tutkimiseen tarkoitettu laite, jossa on keksinnön mukainen katseenohjaus-järjestely, voidaan sovittaa tutkimaan silmän ominaisuuksia, joita laite ei muuten tutkisi, kuten esimerkiksi silmän liikkeiden nopeutta, laajuutta, rajoja tai sakkaidi-liikkeitä.

Kuvattaessa esimerkiksi silmän pohjaa aiheutuu silmän eri kerroksista ja optista rakenteista heijastuksia. Keksinnön etuna on, että sen avulla nämä heijastukset voidaan minimoida tai välttää kokonaan. Edelleen, mikäli kamerajärjestelyä ja siinä olevia yksittäisiä osia liikutetaan mahdollisesti erillisten ohjausmoottoreiden avulla, voidaan sen tai niiden liike yhdistää dynaamiseen katseenohjausjärjestel-mään ja näin saavuttaa optimaalinen kuvauspaikka mahdollisimman nopeasti. Tämä korostuu varsinkin silloin, kun kuvaus toteutetaan suuremmalla tarkkuudella joko tähän tarkoitetulla optiikalla tai digitaalisella tai optisella zoomilla.

Lisäksi keksinnön etuna on, että se on sovitettavissa erityyppisiin silmäkuvauk-siin. Kuvattava voi myös istua, seistä tai maata sängyllä. Edelleen keksintö vähentää rutiinitarkastukseen kuluvaa aikaa. Samoin se vähentää koulutetun henkilöstön tarvetta kyseisissä tarkastuksissa.

Keksinnön etuna on myös, että se mahdollistaa havaittujen poikkeamien automaattisen etsimisen ja nopean tarkistamisen.

KUVIEN SELITYS

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti. Selostuksessa viitataan oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää esimerkkejä laitteesta, jossa käytetään keksinnön mukaista kat-seenohjausjärjestelyä, kuva 2 esittää esimerkin keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn toiminnasta, kuva 3 esittää toisen esimerkin keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn toiminnasta, kuva 4 esittää esimerkin keksinnön mukaisesta katseenohjausjärjestelystä sijoitettuna laitteeseen, kuva 5 esittää toisen esimerkin keksinnön mukaisesta katseenohjausjärjestelystä sijoitettuna laitteeseen, kuva 6 esittää esimerkin keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn visuaalisesta kohteesta, kuva 7 esittää esimerkin keksinnön mukaisen katseenohjausjärjestelyn toiminnasta, kun se on laitteen ulkopuolella, ja kuva 8 esittää kolmannen esimerkin laitteesta ja keksinnön mukaisesta katseenohjausjärjestelystä.

KUVIEN YKSITYISKOHTAINEN SELITYS

Seuraavassa selityksessä olevat suoritusmuodot ovat vain esimerkinomaisia, ja alan ammattilainen voi toteuttaa keksinnön perusajatuksen myös jollain muulla kuin selityksessä kuvatulla tavalla. Vaikka selityksessä voidaan viitata erääseen suoritusmuotoon tai suoritusmuotoihin useissa paikoissa, niin tämä ei merkitse sitä, että viittaus kohdistuisi vain yhteen kuvattuun suoritusmuotoon tai että kuvattu piirre olisi käyttökelpoinen vain yhdessä kuvatussa suoritusmuodossa. Kahden tai useamman suoritusmuodon yksittäiset piirteet voidaan yhdistää ja näin aikaansaada uusia keksinnön suoritusmuotoja.

Kuvassa 1 on esitetty kolme esimerkkiä laitteesta 100, joissa käytetään keksinnön mukaista katseenohjausjärjestelyä. Huomautettakoon tässä yhteydessä, että kuvat ovat yksinkertaistettuja, jotta laitteen perusperiaate kävisi selkeämmäksi. Keksinnön mukainen laite on toteutettavissa hyvin monella eri muotoilulla.

Laite 100 on tarkoitettu kuvaamaan kohteen silmiä. Laitteessa on yksi tai useampi kamerajärjestely. Kamerajärjestelyt on sijoitettu laitteeseen niin, että kun laite asetetaan kuvattavan kohteen silmien eteen, kamerajärjestely on oleellisesti silmän kohdalla. Kamerajärjestelyjä voi olla silmää kohden useampiakin. Kamerajärjestelyt voivat olla kiinteitä, eli niillä on yksi kuvaussuunta, tai ne ovat liikuteltavissa moottorijärjestelyllä. Kahdella kamerajärjestelyllä kuvaus voidaan suorittaa molemmille silmille yhtä aikaa tai lähes yhtä aikaa. Kuvaus voidaan toki suorittaa vuorotellen kummallekin silmälle.

Laite voi olla kuvattavan kohteen päälle puettava, eli se voi olla kuvan 1a esimerkin mukainen, jossa laite 100a muistuttaa silmälaseja, joiden sangat tukeutuvat pään sivuihin. Sangat voivat myös mennä korvien taakse tai ne voivat olla lyhyet ohjausta varten. Kohteen päälle puettava laite voidaan toteuttaa myös monella muulla eri tavalla. Se voi esimerkiksi muistuttaa lakkia tai kypärää, ja laitteen ku-vausosa on visiirissä, joka lasketaan silmien eteen ja asemoidaan kuvausasen-toon. Laite 100b voi olla toteutettu niin, että siinä on osa 101b, jossa on ainakin kamerajärjestelyt ja valaisujärjestelyt, joka osa asetetaan silmien eteen vastaavasti kuin kohteen päälle puettava suoritusmuoto. Laitteen silmien eteen asettava osa on kiinnitetty liikuteltavaan rakenteeseen 102b, jota on mahdollista liikuttaa erilaisiin kuvausasentoihin tutkittavasta kohteesta riippuen. Laitteen muut toiminnalliset osat on voitu sijoittaa johonkin osaan 103b, jota ei pueta kohteen päälle. Tällainen suoritusmuoto on esitetty kuvan 1b esimerkissä. Mainitut muut toiminnalliset osat voivat toki olla myös silmien eteen asettavassa osassa. Tällainen suoritusmuoto on esitetty kuvan 1c esimerkissä. Laitteen 100c silmien eteen asettava osa 101c on toiminnallisuuksiltaan samanlainen kuin laite 100a, mutta se on kiinni liikuteltavalla rakenteella 102c tukiosassa 103c, joka toimii tässä esimerkissä lähinnä vastapainona.

Laite on voitu toteuttaa myös kiikarimaisesti, jolloin kuvauksen kohde pitää laitetta silmiensä edessä. Laitteen silmien eteen asetettava osa voidaan järjestää liikutettavaksi niin, että sen paikkaa tai asentoa voidaan muuttaa, kun se on paikoillaan kuvaustapahtumaa varten. Tämä voidaan järjestää tehtäväksi niin, että kuvattava säätää laitteen asentoa. Myös kuvauksen valvoja voi toki tehdä tämän, jos esimerkiksi kuvauksen kohde on lapsi tai muuten kyvytön asennon säätämiseen.

Laitteen asennon valinta ja säätö voidaan tehdä myös automaattisesti. Tällöin esimerkiksi laitteen moottorijärjestely ohjaa nenän päälle tulevaa tukea ja näin asettaa laitteen asentoon, jossa kuvaus suoritetaan. Laitteessa voi olla myös muita piirteitä, joilla toivottu asento saavutetaan ja laite saadaan pysymään siinä kuvauksen ajan. Tällaisia voivat olla esimerkiksi erilaiset tarrat, imukupit, ali-painepumput tai vastaavat.

Kuvan 1 esimerkkien mukaisessa laitteessa on tukirakenne, joka ympäröi silmän tai silmät kokonaan tai osittain. Tukirakenteella voidaan laitetta tukea, kun se on paikoillaan, ja sillä voidaan asemoida laite mittausasentoon tai lähelle sitä niin, että laitteen omaa säätöä voidaan vähentää. Tukirakenteen avulla laitetta voidaan myös pitää paikoillaan mittauksen aikana. Tukirakenne tulee ihoa vasten. Tukirakenne on valmistettu edullisesti kokonaan tai osittain joustavasta materiaalista, jotta sen asettaminen ja pitäminen ihoa vasten olisi kohteesta miellyttävämpää.

Tukirakenne on voitu myös järjestää peittämään molemmat silmät niin, että hajavaloa ei pääse silmiin tai sen määrää voidaan säädellä. Tällöin laite on ainakin osaksi kohteen ihoa vasten. Tukirakenne on joko kokonaan tai osaksi valoa läpäisemätön. Tällöin silmä on ympäristöä hämärämmässä ja silmän mustuainen voidaan saada mahdollisimman isoksi ennen kuvan ottoa. Esimerkiksi tukirakenteeseen voi jättää läpinäkyvän kohdan laitteen ulkopuolista katseenohjausta varten. Tämä läpinäkyvä kohta voidaan toteuttaa esimerkiksi niin, että sen päällä on avattava ja suljettava suoja, niin että se on käytettävissä vain tarvittaessa. Tukirakenne, ja samalla laitteen muutkin silmien edessä olevat osat, on voitu myös valmistaa niin, että tarvittaessa sitä voidaan himmentää halutulla tavalla eri kohdista hajavalon vähentämiseksi kuvauksen yhteydessä. Tämä on esimerkiksi voitu toteuttaa siten, että tukirakenne koostuu kahdesta päällekkäisestä eri polarisaatiossa olevasta pinnasta.

Laite voidaan toki toteuttaa myös siten, että varsinaista tukirakennetta ei ole, vaan laite suorittaa kuvauksen silmän edessä.

Laitteessa on yksi tai useampi valaisujärjestely, joka on edullisesti ohjattavissa. Tämä voi olla kamerajärjestelyn yhteydessä tai erikseen. Jos valaisujärjestely on kamerajärjestelyn yhteydessä, se on voitu järjestää liikuteltavaksi samaan tahtiin kamerajärjestelyn kanssa niin, että valaisu tapahtuu kuvauksen kannalta edulliseen suuntaan. Valaisujärjestely voi olla myös kiinteä eli se on suunnattu johonkin tiettyyn suuntaan. Laitteessa voi olla myös useampia valaisujärjestelyjä, jotka on suunnattu eri suuntiin, ja näitä voidaan käyttää vuorotellen. Valaisujärjestelyt voi- vat toimia esimerkiksi näkyvän valon tai infrapunan alueella. Laitteen eri va-laisujärjestelyt voivat toimia eri aallonpituusalueilla. Valaisujärjestelyt on voitu toteuttaa esimerkiksi LED-valaisimilla, halogeenitekniikalla, laserilla, polttimoilla tai jollain muulla tavalla. Valaisujärjestelyt voivat toimia olemalla päällä jonkin määrätyn ajan tai tuottamalla salamavalomaisen välähdyksen. Jos valaisujärjestely on ohjattavissa, sitä liikutellaan moottorijärjestelyllä. Valaisujärjestelyyn voi sisältyä optiikkaa, joka voi olla säädettävissä esimerkiksi valon kohdistamiseksi. Erityyppiset valaisujärjestelyt voivat olla kohdistetut eri toimintoihin.

Kuvan 1 esimerkin mukaisessa laitteessa on voimanlähde laitteen eri osien käyttämiseksi. Tämä voi olla akku tai patteri tai kytkentä johonkin ulkoiseen virtalähteeseen tai vastaava. Laite voidaan järjestää myös ladattavaksi asettamalla se telakkaan tai ladata langattomasti. Tätä ei ole esitetty kuvissa. Laitteessa on myös järjestely, jolla se kytketään päälle. Tämä voi olla esimerkiksi katkaisin, jonka kytkeminen saa aikaan laitteen toimintojen alustamisen ja siirtymisen käyttötilaan. Laitteessa voi olla myös jokin muu järjestely, jolla se siirretään käyttötilaan. Käyttötilassa laite voi tarkastaa, onko se paikoillaan silmien edessä. Tämä on voitu toteuttaa esimerkiksi erilaisilla tunnistimilla. Laitteen silmien eteen asettavassa osassa voi olla sähköinen tai mekaaninen tunnistin havaitsemaan, että se on painettu ihoa vasten. Tämä voidaan toteuttaa myös tunnistamalla silmän tai silmien heijastusominaisuuksia. Etäisyyden tunnistamisessa voidaan myös käyttää ku-vananalysointiohjelmaa, jossa tunnistetaan esimerkiksi silmän koko, tai kamera-järjestely on tarkennettu oletuksena jollekin tietylle etäisyydelle, ja kun kuva on tarkka, ollaan kamerajärjestelyn kuvausalueella tai sen oman tarkennusmoottorin käyttöalueella. Laite voidaan myös käynnistää manuaalisesti suorittamaan kuvaus, kun se on asetettu paikoilleen. Tämän voi tehdä kuvauksen valvoja tai kohde, kun hän tuntee saaneensa asetettua laitteen paikoilleen. Laite on järjestetty myös sammuttamaan itsensä tai siirtymään valmiustilaan, kun kuvaus on suoritettu hyväksyttävästi. Laite voidaan toteuttaa myös siten, että se on asetettu telakkaan tai vastaavaan järjestelyyn ja se käynnistyy, kun se poistetaan telakasta, ja sammuu, kun se palautetaan telakkaan.

Laitteessa voi olla moottorijärjestely, joka koostuu yhdestä tai useammasta moottorista. Se on järjestetty liikuttamaan laitteen liikkuvia osia, joita voivat olla kame-rajärjestelyt, erilaiset optiikat, valaisujärjestelyt, erilaiset suojat, kuten esimerkiksi laitteen se osa, jonka kautta kohteen silmiä kuvataan, joka voi olla suojattu silloin, kun laite on sammutettuna tai valmiustilassa, jotta laitteen sisälle ei pääsisi likaa tai liikaa valoa, mikä voi heikentää kamerajärjestelyiden kamerakennoja.

Laitteessa on hallintajärjestely laitteen osien ja toiminnan ohjaamiseksi. Tämä on voitu toteuttaa muistilla ja yhdellä tai useammalla prosessorilla, ja hallintajärjeste-lyn toimintaohjeet on talletettu muistiin ja suoritetaan prosessorissa toimintakäsky-jen antamiseksi laitteen eri osille. Hall intajärjestely voi olla myös sulautettu järjestelmä. Hallintajärjestely on järjestetty lähettämään ja vastaanottamaan tietoa. Hal-lintajärjestely voi esimerkiksi lähettää ottamansa kuvat eteenpäin ja voi vastaanottaa kuvausohjeita tai muuta sen toimintaan liittyvää tietoa. Laitteessa on myös kuvananalysointijärjestely tai yhteys sellaiseen, joka järjestely analysoi laitteella otettuja kuvia tai suoraan kamerakennolta tulevaa informaatiota. Kuvananalysointijärjestely on järjestetty niin, että se toimii reaaliaikaisesti tai lähes reaaliaikaisesti eli se suorittaa laitteen kamerajärjestelyn ottamalle kuvalle analyysin heti, kun kuva on otettu, ja edullisesti ennen kuin seuraava kuva otetaan. Kuvananalysointi-järjestelyssä on järjestely ottaa yhteyttä hallintajärjestelyyn.

Hallintajärjestely ohjaa kamerajärjestelyjen ja valaisujärjestelyjen toimintaa eli sitä, milloin otetaan kuvia ja mistä sekä kuinka valaisu toimii. Hallintajärjestelyllä voi olla tallennettuna muistiinsa kuvausohje, joka voi esimerkiksi ohjata kuvaamaan verkkokalvosta tai silmän muusta osasta jonkin osan, josta ollaan kiinnostuneita. Hallintajärjestely ohjaa kamerajärjestelyä ottamaan halutusta kohdasta yhden kuvan tai sarjan kuvia, jotka yhdistetään laitteessa tai esimerkiksi laitteen ulkopuolisessa palvelimessa kokonaisuudeksi. Hallintajärjestely voi myös ohjata kuvauksen tehtäväksi, kun se on mahdollista ilman varsinaista kohteen etsimistä. Kuvien parametrit, eli esimerkiksi mistä kohdasta kuva otetaan, miltä etäisyydeltä, millaisella valaisulla, millä kamerajärjestelyllä, millä valotusajalla ja vastaavilla, saadaan muutetuksi esimerkiksi muuttamalla kamerajärjestelyjen ja valaisujärjestelyjen toimintaa ja asentoja tai muuttamalla silmän asentoa katseenohjausjärjestelyllä tai näiden yhdistelmillä. Hallintajärjestely ohjaa myös laitteella tehtäviä muita mittauksia tai toimenpiteitä.

Hallintajärjestely voi ottaa vastaan ulkopuolisia käskyjä esimerkiksi kuvausten suorittamiseksi samalla, kun se suorittaa talletettuja käskyjään. Esimerkiksi osaa kameroiden toiminnasta voidaan ohjata laitteen ulkopuolelta ja osaa laitteesta. Laitteessa voi olla myös järjestely, jolla annetaan ohjeita tutkittavalle kohteelle. Nämä voivat olla esimerkiksi ääniviestejä tai valomerkkejä tai sisäiselle näytölle tulevia ohjeita. Hallintajärjestely ohjaa tätäkin järjestelyä.

Hallintajärjestely ohjaa kuvan kuvananalysointijärjestelyn tarkastettavaksi. Kuvananalysointijärjestely tarkastaa esimerkiksi, onko otetussa kuvassa tai kuvausalueella heijastuksia eli onko silmän pinnasta heijastunut valaisujärjestelyn valoa.

Tällöin kuvasta ei saada dataa ja kuva on käyttökelvoton joko kokonaan tai osittain. Kuvananalysointijärjestely voi suorittaa tämän tutkimuksen esimerkiksi kuvi-ontunnistusautomatiikan avulla heijastusten ollessa selkeästi tunnistettavia muotoja kuvassa tai esimerkiksi tutkimalla kuvan pikseleiden arvoja tai kamerasta saatavia reaaliaikaisen kuvainformaation arvoja ja tunnistamalla kuvan sisältävän heijastuksen, jos jonkin sen pikselijoukon arvot ylittävät jonkin annetun raja-arvon. Nämä voidaan tehdä myös suoraan kamerakennosta ilman varsinaista kuvan ottoa. Heijastukset ovat lähes aina kirkkaampia kuin tavoiteltu kuvadata. Kun kuvananalysointijärjestely havaitsee heijastuksen, se välittää tiedon hallintajärjeste-lylle.

Kuvananalysointijärjestely voidaan sovittaa tunnistamaan silmän asento, jolloin se toimii järjestelynä silmän asennon tunnistamiseksi. Tämä voidaan tehdä esimerkiksi tunnistamalla pupillin sijainti laitteeseen tai laitteen osiin tai muuhun tunnettuun kiintopisteeseen nähden. Voidaan myös ottaa vertailukuva silmästä, kun se on jossain tunnetussa asennossa, ja verrata kuvananalysointijärjestelyn saamaa kuvaa tähän vertailukuvaan ja näin laskea silmän asento.

Järjestely silmän asennon tunnistamiseksi voidaan toteuttaa myös muilla tavoin. Laitteessa voi olla esimerkiksi etäisyysmittaukseen perustuva, silmän pinnanmuotoja mittaava laite. Tällä voidaan esimerkiksi tehdä mittaus silmästä jossain tietyssä asennossa ja sitten verrata mitattua silmän muotoa tähän vertausasentoon. Mainitulla silmän pinnanmuotoja mittaavalla laitteella voidaan myös seurata koko ajan silmän liikkeitä, joista voidaan laskea silmän kulloinenkin asento, jos lähtökohta tiedetään. Jos laitteessa on kaksi tai useampia kamerajärjestelyjä, järjestely silmän asennon tunnistamiseksi voidaan toteuttaa käyttämällä silmän asennon tunnistamiseen kamerajärjestelyä, joka ei silloin ole aktiivisesti kuvaamassa silmää. Tämä voidaan toteuttaa myös tarkastelemalla silmän takaisinheijastumisien kulmaa.

Mainitut silmän asennon laskemiset tehdään edullisesti hallintajärjestelyssä tai jossain siihen yhteydessä olevassa laskenta- tai tiedonkäsittelyjärjestelyssä. Järjestely silmän asennon tunnistamiseksi voi toki olla oma komponenttinsa, joka seuraa ja tarvittaessa tekee laskelmat silmän tai silmien asennosta tai liikkeistä tai molemmista ja lähettää tiedon näistä hallintajärjestelylle.

Katseenohjausjärjestely on tarkoitettu silmän tarkastelun parantamiseksi siten, että kohde, jolta havainnointi halutaan toteuttaa, auttaa havainnointiprosessia liikuttamalla silmää tai silmiään laitteiston ohjaamana. Näin voidaan esimerkiksi toteuttaa silmien kuvaukseen tarkoitettu järjestely, jossa kuvaukseen tarkoitettujen kameroiden ei tarvitse liikkua niin paljon kuin mitä niiden pitäisi liikkua, mikäli katsetta ei ohjattaisi. Edelleen voidaan ajatella, että katseenohjauksella saadaan, joko kameroita liikuttavan moottorijärjestelyn kanssa tai ilman, aikaiseksi kuvaus-järjestely, jossa kuvattavan silmien asento saadaan optimaaliseksi esimerkiksi heijastuksien tai tarkasteltavan tietyn kohteen kannalta. Vastaava hyöty voidaan ajatella saatavan myös erilaisissa silmän pinnalta tai lähialueista toteutettavissa mittauksissa. Tällaisia mittauksia voivat olla esimerkiksi elimistön eri aineiden pitoisuuksien mittaukset.

Katseenohjausjärjestely ohjaa kuvattavaa kohdetta katsomaan tiettyihin suuntiin siten, että esimerkiksi kamerajärjestely saa kuvattavaksi seuraavan kuvausalueen. Katseenohjausjärjestely on voitu myös järjestää ohjaamaan silmää asentoon, jossa heijastusta ei tapahdu tai se minimoituu, kun kuvananalyysijärjestely havaitsee heijastuksen otetussa kuvassa tai kuva-alueella ennen kuvausta. Vastaavasti katseenohjausjärjestelmä voidaan järjestää ohjaamaan katse siten, että samasta potilaasta voidaan ottaa kuva joka kerta samasta paikasta tai silmän samasta asennosta. Tällöin katseenohjausjärjestelmän ohjaavat parametrit on talletettu potilaskohtaiseen tiedostoon, joka otetaan käyttöön kuvausta aloitettaessa. Hallin-tajärjestely voi ladata tämän tiedoston esimerkiksi ulkoiselta palvelimelta. Katseenohjausjärjestelmä aikaansaa visuaalisen kohteen esimerkiksi laitteen sisäiselle LCD-näytölle, jolla esitetään piste, hahmo tai alue tai vastaava, jota potilaan on tarkoitus katsoa. Tätä visuaalista kohdetta liikutetaan sen mukaan, kuinka ja mihin asentoon silmän halutaan liikkuvan. Katseenohjausjärjestelmän visuaalisen kohteen esittämisen järjestely voidaan toteuttaa myös esimerkiksi laservalolla tai heijastamalla katseenohjauskuvio suoraan silmän verkkokalvolle. Katseenohjausjärjestelmän visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyä voidaan myös liikuttaa moottorijärjestelyllä. Katseenohjausjärjestelyn toimintaa ohjaa hallintajärjestelmä suoritettavan kuvauksen perusteella.

Katseenohjausjärjestely voi olla esimerkiksi silmän tai silmien tarkasteluun tarkoitetun laitteen sisässä silloin, kun laite on henkilön itsensä käyttämä, tai pöydällä olevassa laitteessa silmän tarkasteluun tarkoitetussa laitteessa tai täysin erillisenä omana toiminnallisena yksikkönään vaikkapa potilashuoneen pöydällä. Kat-seenohjaus voi tapahtua siten, että kun tarkastelujärjestely on sellainen, että se peittää osittain tai kokonaan tarkasteltavan silmän tai silmät, niin katseenohjaus esitetään tarkasteltavan silmien edessä toteutetulla järjestelyllä. Vastaavasti, kun silmät ovat vain osittain tai eivät ollenkaan peitetyt, voidaan katseenohjaus ajatel la toteutettavan siten, että katseenohjaukseen tarkoitettu havainnointipiste tai alue tai väri esitetään tilan pinnoilla, esimerkiksi heijastamalla tarkasteltava laserpiste potilashuoneen seinään tai näyttämällä se, katseenohjausjärjestelmän ohjaamana, tietokoneen näytöllä olevina kuvioina.

Katseenohjauksen päätarkoituksen voidaan ajatella olevan tarkasteltavan henkilön silmänpohjan tai pinnan kuvauksen helpottaminen, nopeuttaminen tai parantaminen. Katseenohjauksen avulla voidaan toteuttaa esimerkiksi osittain tai täysin heijastuksista vapaa kuvausjärjestely silmänpohjakuvauksessa.

Katseenohjausjärjestelyä ohjataan kohdetta mittaavan tai kuvaavan laitteen mittaus- tai kuvausjärjestelyn kautta. Kuvauksen kannalta optimaalisinta on suorittaa kuvaus mahdollisimman vähäisellä määrällä kuvia suhteessa laitteen suorituskykyyn ja mittauksen kannalta mahdollisimman nopeasti ja hyvin mittaustuloksin jälleen suhteessa mittausjärjestelyn kykyyn saada mitattavaa materiaalia silmästä tai sen ympäristöstä.

Laitteessa, joka suorittaa kuvauksen, voi olla moottorijärjestely, joka ohjaa kame-rajärjestelyn kuvauksen kannalta otollisimpaan asentoon, mikäli kuvausta ei voida suorittaa kamerajärjestelyn perusasennossa. Edelleen tämän moottorijärjestelyn toiminnan helpottamiseksi ja kuvausprosessin nopeuttamiseksi laitteessa voidaan ajatella olevan yksi tai useampia katseenohjausjärjestelmiä, jotka otetaan mukaan haliintajärjestelyn ohjaamana siten, että esimerkiksi moottorijärjestely liikuttaa ka-merajärjestelyä silmän edessä yhteen suuntaa ja katseenohjauksella ohjataan tarkasteltavaa henkilöä katsomaan toisaalle. Näin silmän tutkimiseen tarkoitetusta laitteesta saadaan pienikokoinen ja nopea.

Katseenohjausjärjestelyllä voidaan toteuttaa suoritusmuoto, jossa laitteessa ei ole kamerajärjestelyn liikutteluun tarkoitettua moottorijärjestelyä, vaan kuvauksenoh-jaus tehdään pelkästään katseenohjauksella eli silmä ohjataan eri asentoihin kameran kuvauskentässä ja näin katetaan kuvausalue. Voidaan myös yhdistää laitteen osien liikkeitä ja katseenohjausta. Kuvaus voidaan toteuttaa myös siten, että katseenohjausjärjestelyllä kuvattavan kohteen katse ohjataan tiettyihin pisteisiin ja kamerajärjestely ottaa kuvan tai kuvia ja kamerajärjestelyn kuvauksen suuntaa säädetään hieman. Näin kamerajärjestelyn tarvitsemia liikkeitä pystytään vähentämään verrattuna tilanteeseen, jossa kohteen katsesuunta pysyy paikallaan, ja laitteistoa voidaan yksinkertaistaa.

Katseenohjausjärjestely voi olla erillinen, esimerkiksi pöydällä oleva, esimerkiksi laservalon tai valoja seinälle heijastava laitteisto, joka pystyy toimimaan itsenäisenä ilman yhteyttä laitteeseen, joka suorittaa mittausta tai kuvausta silmästä, tai sen toiminta on sellainen, että kuvion heijastusten näyttäminen seinälle ohjautuu, esimerkiksi tarkasteltavan silmien edessä olevan kameran havaitsemien heijas-tusalueiden välttämiseksi, laskettua seuraavaa katsekulmaa suhteessa tässä silmien edessä olevan laitteen sisällä olevien kameroiden asentoon suhteessa silmän tai silmien pintaan.

Yhtenä vaihtoehtona katseenohjausjärjestelyn toteutukselle siinä tapauksessa, että laite, jossa se on, peittää osittain tai kokonaan tarkasteltavan silmän tai silmät, on esittää ympäristön kuva laitteen sisällä sen sijaan, että näytettäisiin joko laserpiste tai valoalue tai joku vakionäkymä laitteen sisäisellä näytöllä tai vastaavalla. Tällöin tarkasteltavan silmien edessä olevassa laitteessa on kamera tai kameroita, jotka kuvaavat ympäristöä ja joka kuva sen jälkeen näytetään tarkasteltavalle. Tämä kuva voi olla varustettu edelleen erillisillä katseenohjauspisteillä.

Kuvassa 2 on esimerkki silmän saattamisesta haluttuun asentoon katseenohjaus-järjestelyllä. Silmää 201 on asetettu tutkimaan laite (ei esitetty kuvassa), jossa on kamerajärjestely 202 ja katseenohjausjärjestelyyn kuuluva visuaalinen kohde 203. Kuvassa 2a silmän katsesuunta on suoraan kohti kamerajärjestelyä ja visuaalista kohdetta. Kuvassa 2b visuaalinen kohde on vaihtanut paikkaa verrattuna kuvaan 2a. Silmä seuraa visuaalista kohdetta, ja kuvassa 2c katsesuunta on jälleen kohdistunut visuaaliseen kohteeseen ja kamera näkee silmän eri asennossa kuin kuvassa 2a.

Kuvassa 3 on toinen esimerkki silmän saattamisesta haluttuun asentoon kat-seenohjausjärjestelyllä. Silmää 301 on asetettu tutkimaan laite (ei esitetty kuvassa), jossa on kamerajärjestely 302, ja silmästä halutaan saada kuva kohdista Aja B. Kuvassa 3a kamerajärjestely voi ottaa kuvan kohdasta A. Jotta kamerajärjestely voisi ottaa kuvan kohdasta B, se on liikutettava laitteen sisällä kuvan 3b kuvaamaan paikkaan ja asentoon. Kuvassa 3c on katseenohjausjärjestelyyn kuuluva visuaalinen kohde 303. Tämä ohjaa silmän asentoon, jossa kamerajärjestely voi ottaa silmästä kuvan kohdasta B ja on oleellisesti samassa asennossa kuin kuvassa 3a. Näin voidaan vähentää tarpeetonta kameran liikuttamista. Kohtaa, johon visuaalinen kohde asettuu, jotta silmä saataisiin haluttuun asentoon, kutsutaan katseenohjauspisteeksi. On huomattava, että silmän haluttu asento ei välttämättä ole se asento, jossa silmän katsesuunta on kohti katseenohjauspistettä, vaan asento voidaan saavuttaa jo silmän liikkeen aikana.

Kuvassa 4 on esimerkki keksinnön mukaisesta katseenohjausjärjestelystä sijoitettuna laitteeseen 402 silmän 401 kuvaamiseksi. Laite on pääpiirteissään ja toiminnaltaan samankaltainen kuin on kuvattu edellä. Laitteessa on kamerajärjestely 404, ensimmäinen valaisujärjestely 403 ja toinen valaisujärjestely 407. Laitteessa on lisäksi katseenohjausjärjestely, joka koostuu visuaalisen kohteen esittämisen järjestelystä 405 ja haliintajärjestelystä 406, joka ohjaa visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyä talletettujen ohjeiden mukaisesti. Lisäksi hallintajärjestely ohjaa laitteen muuta toimintaa, kuten kamerajärjestelyä ja valaisujärjestelyjä, ja tietojen käsittelyä ja mahdollista kommunikointia toisten laitteiden kanssa. Lisäksi hal-lintajärjestelyn yhteydessä on kuvananalysointijärjestely 408. Kuvananalysointijär-jestely toimii järjestelynä silmän asennon tunnistamiseksi.

Kamerajärjestely 404 koostuu optiikasta a ja kamerakennosta b. Kamerakenno voi olla muodostunut yhdestä tai useammasta valoherkästä osasta. Nämä valoherkät osat voivat havaita esimerkiksi näkyvää valoa, IR- tai UV-säteilyä tai jotain rajoitettua aallonpituusaluetta. Kamerakennot voidaan esimerkiksi toteuttaa multi- tai hyperspektraalitekniikalla. Kamerajärjestelyllä voidaan tuottaa kuvia tai videota. Kamerajärjestely voidaan järjestää tarkkailemaan IR-säteilyn avulla silmän heijas-tuspisteitä ja tallettamaan ne käytettäviksi varsinaisten kuvausten aikana.

Optiikka a voi olla kiinteä tai liikutettavaksi tai irrotettavaksi järjestetty. Optiikka voi olla säädettävissä, eli sitä voidaan esimerkiksi tarkentaa. Tämä on voitu toteuttaa moottorijärjestelyllä. Tämä tarkennus ja muut säädöt voidaan toteuttaa myös liikuttamalla kamerakennoa tai liikuttamalla molempia, kamerakennoa ja optiikkaa. Kamerakennon yksi osa voi käyttää useaa erikokoista optiikkaa tai niiden yhdistelmää. Samoin yksi optiikka voi olla järjestetty ohjaamaan valo useampaan eri kennoon samanaikaisesti. Edelleen optiikan yhteydessä voi olla himmentimiä tai sulkimia tai muita vastaavia osia. Optiikka voidaan toteuttaa myös esimerkiksi nesteoptiikalla. Oleellista on, että optiikka on järjestetty ohjaamaan valoa halutulla tavalla kuvakennolle kuvauksen suorittamiseksi. Optiikka voi olla useampiosainen. Optiikka voi toteuttaa myös useampia tehtäviä laitteessa; se voi esimerkiksi toteuttaa kuvauksen ja valon ohjaamista silmään.

Yksittäisten osien liikuttamisen lisäksi kamerajärjestely voi olla liikutettavissa myös kokonaisuutena, kuten kuvassa 3b. Nämä ovat toteutettavissa moottorijär-jestelyillä. Eräs mahdollinen moottorijärjestely on toteutettu siten, että moottorijär-jestelmä ohjaa kamerajärjestelmää mahdollisilla x-, y- ja z-akseleilla suhteessa silmän pintaan ja mustuaiseen. Moottorijärjestelmä voi olla myös sovitettavissa kiertämään tai kallistamaan kamerajärjestelmää.

Hallintajärjestely on järjestetty hallitsemaan kamerajärjestelyn 404 optiikka-kamerakenno-paria ja ensimmäistä valaisujärjestelyä 403 ja toista valaisujärjeste-lyä 407 ohjeidensa mukaisesti automaattisesti. Valaisujärjestelyistä valitaan kulloisenkin kuvaustilanteen kannalta parhaiten soveltuva. Hallintajärjestely voi suorittaa kamerajärjestelyllä kohteen havaitsemisen ja siihen tarkentamisen.

Visuaalisen kohteen esittämisen järjestely 405 voi esimerkiksi olla näyttö, joka on sijoitettuna laitteeseen niin, että se on silmän 401 edessä, kun laite 402 on paikoillaan kuvausta tai muuta tutkimusta varten. Näyttö voi olla esimerkiksi LCD-näyttö tai vastaava laite. Visuaalisen kohteen esittämisen järjestely saa ohjeita haliintajärjestelyltä 406 ja muodostaa näytölle jonkin kuvion, joka on edullisesti muusta näytön pinnasta erottuva. Tämä kuvio on visuaalinen kohde, johon silmän on tarkoitus kohdistua niin, että sen katsesuunta ja samalla asento muuttuu. Visuaalisen kohteen sijainti näytöllä on sellainen, että silmän asento on haluttu tai että silmä saavuttaa halutun asennon sen katsesuunnan liikkuessa kohti visuaalista kohdetta. Näytöllä voidaan esittää yksittäisiä pisteitä, samanvärisiä tai erivärisiä alueita tai väriliukumia tai yksittäisiä kuvioita. Näyttöjä voi toki olla useampiakin. Esimerkkejä näytölle muodostettavista visuaalisista kohteista on annettu kuvissa 6 ja 7.

Hallintajärjestelyyn 406 on talletettu ohjeet, mitä kohtia silmästä on tarkoitus kuvata. Hallintajärjestelyssä on talletettuna lisäksi ohjeet, tarvitseeko kyseisiä kohtia kuvattaessa silmän olla jossain tietyssä asennossa. Mikäli silmän 401 on tarkoitus olla jossain tietyssä asennossa jotain tutkimusta, esimerkiksi mainittua kuvausta, varten, hallintajärjestely antaa ohjeet visuaalisen kohteen esittämisen järjestelylle 405 esittää visuaalinen kohde, johon katsesuunnan kohdistamalla silmä olisi halutussa asennossa. Hallintajärjestely seuraa silmän asentoa kuvananalysointijärjes-telyn 408 avulla. Hallintajärjestely voi seurata myös muita järjestelyjä silmän asennon tunnistamiseksi.

Hallintajärjestelyllä voi olla talletettuna visuaalisen kohteen reitti mainitulla näytöllä, ja kamerajärjestely ottaa kuvia, kun silmä on halutuissa asennoissa eli kun järjestely silmän asennon tunnistamiseksi tunnistaa silmän olevan halutussa asennossa. Hallintajärjestely voi myös käyttää visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyä 405 ohjaamaan silmän asentoa hieman toiseen asentoon esimerkiksi, jos otetussa kuvassa tai kuvausalueella on havaittu heijastus tai muu tutkimusta hait-taava tekijä. Hallintajärjestely antaa tällöin visuaalisen kohteen esittämisen järjestelylle ohjeen muodostaa visuaalinen kohde, jonka sijainti on sellainen, että katsesuunta ja silmän asento muuttuu hieman suhteessa mainittuun aiempaan sil- män asentoon, jossa havaittiin jokin haittatekijä. Silmän ennalta määrätty asento voi olla siis talletettuna hallintajärjestelyn muistiin ennen laitteella 402 tehtävää tutkimusta, tai sitten haliintajärjestely muodostaa mainitun asennon tarvittaessa. Kuvausten aikana tehtävään silmän asennon muuttamiseen voi hallintajärjestelyl-lä olla esimerkiksi ohjeet etsiä uusi silmän kuvausasento, jossa katsesuunta poikkeaa jonkin tietyn astemäärän alkuperäisestä katsesuunnasta, jossa havaittiin haittatekijä. Tämä haittatekijä voi esimerkiksi olla heijastus kuva-alueella, ja tämä heijastus voi olla poistettavissa muuttamalla kuvaussuuntaa.

Visuaalisen kohteen esittämisen järjestely 405 voi näytön lisäksi olla esimerkiksi joukko paikallaan olevia valolähteitä, kuten LED-valoja, joita sytytetään ja sammutetaan hallintajärjestelyn ohjeiden mukaisesti. Visuaalisen kohteen esittämisen järjestely voi olla myös yksi tai useampi paikallaan oleva valolähde, jonka va-laisusuuntaa silmän suhteen muutetaan. Valaisusuunnan säätö voidaan toteuttaa valolähteen asentoa muuttamalla tai sijoittamalla silmän ja valolähteen väliin optiikkaa, jolla valon suuntaa tai tarkennusta tai molempia voidaan säätää. Valolähde tai valolähteet voivat myös olla liikuteltavissa laitteen sisällä niin, että niiden tuottama visuaalisen kohteen sijainti silmään nähden on muutettavissa. Valolähteenä voi olla myös laserlähde. Tällä voidaan muodostaa visuaalinen kohde valaisemalla suoraan silmän pintaan, silmän sisäosiin eri syvyyksille tai silmän pohjaan. Nämä suorat valaisut kohti silmää voidaan toteuttaa myös niin, että suora valaisu tehdään kamerajärjestelyn optiikan kautta tai että suora valaisu tehdään kamerajärjestelyn kuvakennon vierestä tai kuvakennon läpi. Suora valaisu voidaan toteuttaa myös kuvakennon kuvapikseleiden yhteydessä niin, että osa pikse-leistä tai pikseleiden välisestä alueesta toimii valolähteenä.

Visuaalinen kohde pyritään muodostamaan niin, että se näkyy kuvauksen kohteelle tarkkana. Visuaalinen kohde voidaan muuttaa silmän taittokyvyn tietojen mukaan. Nämä tiedot voidaan hankkia etukäteen, tai järjestelmä havaitsee silmän taittokyvyn ja muokkaa visuaalista kohdetta sen mukaisesti. Tämä visuaalisen kohteen fokusointi voidaan tehdä esimerkiksi seuraavasti. Jos järjestelyssä on mukana optiikka, ultraääni, laser tai vastaava järjestely, joka kohdistuu ja tarkentuu silmän pohjaan ja mittaa tämän etäisyyden, niin käytetään hyväksi tätä etäisyyttä näytettävän visuaalisen kohteen tarkaksi näyttämiseksi halutulla etäisyydellä. Voidaan myös heijastaa jokin kuvio silmän pohjaan, ja laitteessa on jokin optinen järjestely, jonka tarkennusta voidaan muuttaa vastaavaksi kuin mikä sen hetkinen näkökyvyn tarkkuus kuvattavalla on. Yleisesti voidaan näyttää tietyllä fyysisellä etäisyydellä silmän pinnasta oleva visuaalinen kohde siten, että se on tarkka suurimmalle osalle henkilöistä, joiden näkökyky on normaali. Tätä visuaalista kohdetta voidaan näyttää eri tarkkuuksilla, ja valita se, johon kuvattavalla näyttää eri silmän katseen suunnissa olevan paras vaste, joka voi olla esimerkiksi se, että silmät eivät räpyttele tai vaeltele. Tällöin kyseinen tarkennus on se fokusointiarvo, joka kullekin visuaaliselle kohteelle kuvauksen aikana annetaan.

Visuaalisen kohteen muodostus laitteessa voidaan toteuttaa myös epäsuoralla valaisulla. Tässä laitteen sisällä olevaan pintaan valaistaan jokin kuvio, joka muodostaa katseenohjausjärjestelyn visuaalisen kohteen. Pinta voi olla heijastava. Se voi olla myös maitolasia tai vastaavaa materiaalia. Tälle heijastetaan valolähteellä visuaalinen kuvio, esimerkiksi piste, joka leviää diffuusilla pinnalla. Kohteen kat-seensuunta voidaan tällöin ohjata tietylle alueelle esimerkiksi värin avulla sen sijaan, että kohteen tarvitsisi katsoa tarkasti jotain tiettyä valoa. Tätä maitolasimais-ta materiaalia voidaan käyttää myös suoran valaistuksen yhteydessä. Epäsuora valaisu voidaan tehdä myös esimerkiksi kuvaavan optiikan sisällä olevaan heijastavaan pintaan tai osa-alueeseen. Epäsuoran valaisun pinta voi olla kameran tai mittausjärjestelyn takana, vieressä tai edessä. Pinta voi olla puoliläpäisevä eli osittain valoa läpäisevä, jolloin kamerajärjestely voi kuvata sen läpi. Epäsuoran valaisun pintoja voi toki olla useampia, ja ne voivat olla liikuteltavissa. Puoliläpäisevä pinta voi olla myös sellainen, että visuaalinen kohde voidaan heijastaa siihen eri kulmista, jolloin visuaalinen kohde näyttää katsojalle olevan eri etäisyydellä kuin kyseinen pinta järjestelmän edessä olevan optisen rakenteen ansiosta. Tämä osittain valoa läpäisevä pinta voi olla muotoiltu siten, että siihen sivulta heijastettava piste tai kuva näyttää katsojalle kokonaiselta ja olevan perspektiivissä.

Visuaalinen kohde voidaan muodostaa myös laitteen jollain valaisujärjestelyllä. Valaisujärjestely voi olla sellainen, jota ei silloin käytetä aktiivisesti silmän tutkimiseen tai sitä käytetään ohjaamaan silmä haluttuun asentoon, ja kun silmä on kyseisessä asennossa, sitä käytetään valaisemaan silmää kuvausta varten.

Visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyjä voi olla laitteessa useampia erityyppisiä ja niitä voidaan käyttää vuorotellen tai tarvittaessa yhtä aikaa.

Visuaalisen kohteen esittämisen järjestely voidaan toteuttaa niin, että se on yhteinen molemmalle silmälle tai kummallekin silmälle on oma järjestelynsä. Visuaalinen kohde voidaan näyttää sille tarkoitetulle silmälle esimerkiksi optisesti ohjaamalla, tai visuaalisen kohteen esittämisen järjestely on siirrettävissä laitteen sisällä ohjattavan silmän kohdalle. Tämä voidaan toteuttaa myös niin, että laitteessa jokin visuaalisen kohteen esittämisen järjestely on yhteinen molemmille ja jotkin ovat tarkoitettuja yhdelle silmälle.

Laitteessa, jossa on sama laitteen sisäinen visuaalisen kohteen esittämisen järjestely kummallekin silmälle, visuaalinen kohde voi olla kumpaakin silmää varten yhtenäisen optisen rakenteen, kuten prismajärjestelyn, läpi tarkasteltava kohde. Tämä voi olla näytöllä oleva kohde, valolähde, laserlähde tai heijastusalue. Visuaalinen kohde tuotetaan kummallekin silmälle oleellisesti samalle kohdalle, eli molemmilla silmillä on sama katseenohjauspiste. Tällä voidaan varmistaa, että kumpikin silmä liikkuu. Rakenne voi olla optisesti sellainen, että visuaalinen kohde näkyy tarkkana kaikilta katsomisetäisyyksiltä ja kulmista molemmille silmille. Optinen rakenne voi olla molempien silmien edessä oleva optiikka, joka on kohdistettu katsottavaan visuaaliseen kohteeseen. Se voi olla myös niin sanottu aal-toputkirakenne (’waveguide’), joka ohjaa katsottavan valon, muodon tai näytön silmän eteen halutulla etäisyydellä silmän pinnasta ja halutun etäisyyden tuntuisesti silmien eteen. Vaikka visuaalisen kohteen esittämisen järjestely olisi molemmille silmille sama, voidaan tarvittaessa sitä käyttää vain toisen silmän edessä, jos esimerkiksi kamerajärjestely peittää toisen silmän kokonaan. Tässä kuvattuja optisia rakenteita voidaan toki myös soveltaa laitteessa, jossa kummallekin silmälle on oma visuaalisen kohteen esittämisen järjestelmä.

Jos kummallekin silmälle on oma visuaalisen kohteen esittämisen järjestelmä, ne voidaan kytkeä erikseen kummallekin silmälle tai niitä voidaan käyttää samanaikaisesti. Oma visuaalisen kohteen esittämisen järjestelmä molemmille silmille mahdollistaa autostereoskooppisen katseenohjauksen. Koska visuaalisen kohteen esittämisen järjestelmä on molemmille silmille oma, voidaan katseenohjausta suorittaa niin, että kummallekin silmälle esitetään eri visuaalinen kohde samassa kohdassa tai katseenohjauspisteessä samanmuotoisena tai eri kohdassa ja erimuotoisena tai -värisenä, jos esimerkiksi juuri otetun kuvan valaisu aiheuttaa sen, että katse ei voi hetkeen kohdistua hyvin.

Laitteen sisäinen visuaalisen kohteen esittämisen järjestelmä voi olla toteutettu näyttämällä laitteen ulkopuolista kuvaa tutkittavalle kohteelle. Tällöin esimerkiksi laitteen etuosassa, eli silmiä vastapäätä olevassa osassa, on kamera, joka kuvaa ulkopuolista näkymää. Tämä kuva näytetään laitteen sisällä. Kuva voi olla muokattu sisältämään lisäksi laitteen tuottama oma katseenohjauspiste tai väri tai muoto. Laitteen hallintajärjestely voidaan ohjeistaa myös havaitsemaan näkymässä oleva kohde, esimerkiksi laitteen käyttäjän osoittama laserpiste, visuaaliseksi kohteeksi.

Katseenohjausjärjestely voi olla passiivinen tai aktiivinen. Passiivinen katseenoh-jausjärjestely ei välttämättä muuta annettua visuaalista kohdetta. Järjestely ohjaa katseen tiettyihin ennalta määrättyihin paikkoihin suhteessa aiempaan paikkaan. Jos laitteen suorittama mittaus, tarkastelu tai kuvaus onnistuu, katse ohjataan katseenohjausjärjestelyllä uuteen paikkaan. Jos laitteen suorittama mittaus, tarkastelu tai kuvaus epäonnistuu, katse ohjataan johonkin muuhun paikkaan. Tämä paikka voi olla esimerkiksi edellisen ja ei toimineen paikan välissä, esimerkiksi puolessa välissä. Paikka voi olla myös kokonaan uusi. Yleisesti passiivisessa kat-seenohjausjärjestelyssä näytetyn katseenohjauspaikan ja seuraavaksi näytetyn katseenohjauspisteen väli on tietty mitta tai kulma. Katseenohjauspiste vaihdetaan ohjelmoinnin mukaisesti, ja jos peräkkäisille pisteille ei tule kuvauksen aikana haluttua muuttunutta mittaus-, kuvaus- tai tarkkailutulosta, niin katseenohjaus-pistettä esimerkiksi kirkastetaan tai sen näyttö alkaa alusta. Eli passiivisessa kuvauksessa katseensuunta ohjataan visuaalisen kohteen liikkeellä katseenohjaus-pisteestä A pisteeseen B ja mittaus, tarkastelu tai kuvaus suoritetaan vasta, kun katseen on havaittu olevan kohdistunut katseenohjauspisteen B osoittamaan suuntaan. Pisteet A ja B merkitsevät tässä hallintajärjestelyyn talletettuja kohtia, joihin katseen on tarkoitus kohdistua järjestyksessä. Passiivinen katseenohjaus-menetelmä voidaan toteuttaa myös niin, että laitteessa mahdollisesti oleva moottoroitu kamerajärjestelmä siirtyy sen sillä hetkellä näytetyn katseenohjauspisteen suhteen laskennallisesti optimaaliseen kulmaan. Jos kuvaa ei voida ottaa joko sen vuoksi, että kuva-alueella on heijastusta tai että silmässä oleva kohde ei ole näkyvillä ollenkaan tai kunnolla sen vuoksi, että katsetta ei ilmeisesti ole käännetty ohjeiden mukaisesti, niin laitteisto antaa uuden katseenohjauspisteen. Tämän jälkeen kamera siirtyy taas suhteessa laskennallisesti optimaaliseen kulmaan tästä annetusta katseenohjauspisteestä.

Aktiivisessa katseenohjausjärjestelyssä havainnoidaan silmän asennon lisäksi myös muita suureita. Tässä voidaan havainnoida esimerkiksi katsesuuntaan liittyviä suureita, kuten nopeutta, suuntaa, yhtenäisyyttä ja rajoja, tai silmän pinnan muotoja ja heijastavuutta tai pupillin koon muutosta ja sen nopeutta. Edelleen voidaan havainnoida pään liikkeitä, kuten nopeutta, suuntaa, yhtenäisyyttä, rajoja ja suhteita silmän liikkeisiin. Pään liikkeet voidaan havainnoida esimerkiksi laitteeseen asennetulla kiihtyvyysanturilla tai vastaavalla järjestelyllä. Mitatuilla muilla suureilla ohjataan katseenohjausjärjestelyn toimintaa, tai niitä voidaan tallettaa ja esimerkiksi liittää kuviin tai lähettää jollekin ulkoiselle laitteelle lisäanalyysia tai tallennusta varten. Aktiivinen katseenohjausjärjestely voi esimerkiksi muuttaa visuaalista kohdetta ohjattavan silmän vaeltelun vuoksi esimerkiksi kasvattamalla ja pienentämällä visuaalista kohdetta tai vaihtamalla visuaalisen kohteen väriä tai muotoja eri katseenohjauspisteiden välillä esimerkiksi sen vuoksi, että hetkeä aiemmin salamavalolla tehty kuvaus aiheuttaa, että kuvattava kohde ei näe juuri tiettyä väriä tai kuviota hyvin.

Aktiivinen katseenohjausjärjestely tuottaa tarvittaessa jonkin toisen katseenoh-jauspisteen. Tällöin katseenohjauspistettä muutetaan dynaamisesti koko kat-seenohjaustarpeen ajan. Paikkaa voidaan optimoida esimerkiksi optimaalisimman tarkastelun osalta. Tällöin laitteen käyttäjä voi suorittaa optista tarkkailua esimerkiksi laitteen läpi. Paikkaa voidaan optimoida myös esimerkiksi optimaalisimman kuvakulman osalta kamerajärjestelyjen suorittamaa silmän pinnan tai silmän pohjan kuvausta varten. Optimointia voidaan käyttää myös heijastusten tai vastaavien kuvausartifaktien poistamiseksi tai vähentämiseksi kuvista tai kuva-alasta. Eli aktiivisessa katseenohjausjärjestelyssä havainnoidaan myös katseenohjauspisteiden Aja B välisellä alueella. Tällöin voidaan tehdä dynaaminen havainnointi optimaalisimman mittauksen, tarkastelun tai kuvauksen kannalta. Laite voi siis tehdä toimenpiteen, vaikka katse ei olisi vielä ohjautunut pisteen B määräämään suuntaan.

Aktiivisessa katseenohjausjärjestelyssä voidaan havainnoida kohteen kykyä huomata seuraava annettu visuaalinen kohde. Tässä voidaan havainnoida esimerkiksi silmien nopeutta vaihtaa katseenohjauspisteestä A pisteeseen B tai silmän tai silmien vaeltelu esimerkiksi väsymisen vuoksi katseenohjauspisteiden Aja B välillä. Lisäksi voidaan esimerkiksi havainnoida silmien taittovirheiden aiheuttamaa mahdollista aktiivisen silmän vuorottelua katseenohjauspisteen havainnoinnissa, mikä aiheuttaa esimerkiksi edestakaista liikettä silmissä. Edelleen voidaan esimerkiksi havainnoida kohteen pään liikettä suhteessa silmien liikkeisiin. Tällöin katseenohjausjärjestely voi ohjata samalla visuaalista kohdetta.

Aktiivinen katseenohjausjärjestely tarvittaessa myös kytkee katseenohjauksen pois päältä, mikäli arvio kuvattavan katseenohjauksen seurantakyvystä laskee tai seuranta ei onnistu ollenkaan. Esimerkiksi on liikaa perättäisiä seurattavia pisteitä tai alueita, liikaa samaa väriä katseenohjauspisteissä, tai kun valaisujärjestely saa jonkin värin tai muodon havaintokyvyn laskemaan väliaikaisesti, niin silmä ei enää havainnoi uutta pistettä. Katseenohjaus voidaan kytkeä päälle odottamaan, että laitteisto havaitsee, että katse on kohdistettu kulmaan, jossa katseenohjauspiste sijaitsee.

Yleisesti laite, jossa katseenohjausjärjestely on, on järjestetty kytkemään kat-seenohjausjärjestely päälle tarvittaessa tai ohjelmoinnin mukaan. Kun laite asetetaan silmien eteen, niin voi olla, että tarkkailtavan silmät joko katsovat suoraan eteenpäin tai alkavat kohdistua keskiakselille, jolloin silmien katsesuunta on ristissä. Tämän vuoksi laitteen hallintajärjestely tarvittaessa havainnoi katseen suunnan ennen kuvausta ja kytkee katseenohjauksen päälle, jotta esimerkiksi mahdolliset kiinteät kamerat pystyvät suorittamaan kuvauksen. Luonnollisesti, mikäli laite on optisesti tarpeeksi kykenevä, voi katseenohjaus olla kytkeytymättä päälle, vaikka kaikkein optimaalisinta kuvauskulmaa suhteessa silmiin ei saadakaan, mikäli näkymä on kuitenkin tarpeeksi suuri tai esimerkiksi ilman heijastuksia. Tämä siis tarkoittaa esimerkiksi tilannetta, jossa laite on sellainen, että se puetaan silmien eteen tai pidetään niiden edessä ja sen sisällä on molemmille silmille sellainen optinen järjestely, joka pystyy ottamaan suurella kuvakulmalla olevan kuvan silmän pohjasta. Vaikka laitteisto olisi varustettu kamerajärjestelyä liikuttavilla moottoreilla ja katseenohjausjärjestelyllä, niin kumpaakaan ei välttämättä tarvitse kytkeä päälle, vaikka kuvattava kohteen katseensuunta ei olisikaan sellainen, että kuva-alue silmän pohjasta olisi kaikkein optimaalisin. Mikäli järjestelmä havaitsee, että kuva saadaan tarpeeksi isolta alueelta, kytkeytyy kuvanotto siis ilman katseenohjausta ja kamerajärjestelyä liikuttelevia moottoreita.

Kuvassa 5 on esimerkki keksinnön mukaisesta katseenohjausjärjestelystä sijoitettuna laitteeseen 502 silmän 501 kuvaamiseksi. Laite on pääpiirteissään ja toiminnaltaan samankaltainen kuin on kuvattu kuvan 4 esimerkissä. Laitteessa on ka-merajärjestely 504, ensimmäinen valaisujärjestely 503 ja toinen valaisujärjestely 507. Laitteessa on lisäksi katseenohjausjärjestely, joka koostuu visuaalisen kohteen esittämisen järjestelystä ja hallintajärjestelystä 506, joka ohjaa visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyä talletettujen ohjeiden mukaisesti. Lisäksi hallinta-järjestely ohjaa laitteen muuta toimintaa, kuten kamerajärjestelyä ja valaisujärjes-telyjä, ja tietojen käsittelyä ja mahdollista kommunikointia toisten laitteiden kanssa. Lisäksi hallintajärjestelyn yhteydessä on kuvananalysointijärjestely 508. Ku-vananalysointijärjestely toimii järjestelynä silmän asennon tunnistamiseksi. Kuvan 4 esimerkistä poiketen laitteen 502 visuaalisen kohteen esittämisen järjestely on laitteen ulkopuolella. Jotta kuvattava kohde näkisi visuaalisen kohteen, kun laite on käyttöasennossaan silmien edessä, laitteessa on ainakin osittain valoa läpi-päästävä pinta 505, jonka läpi katse voi suuntautua. Visuaalisen kohteen esittämisen järjestely voi olla esimerkiksi näytöllä oleva tai vastapäiselle seinälle heijastettu kuvio, joka näkyy kyseisen pinnan läpi. Tämän kuvion liikkeillä ohjataan silmän katsesuuntaa vastaavasti kuin aiemmin selitettiin. Tätä valoa läpipäästävää pintaa voi olla suojaamassa levy tai vastaava, joka siirretään pois pinnan päältä, kun katseenohjausta tarvitaan.

Laitteen 502 ulkopuolinen visuaalisen kohteen esittämisen järjestely voi olla esimerkiksi näyttö, monitori tai jonkin laitteen heijastama kuvio. Se voi olla myös järjestely, jossa on useita staattisia kohteita, joista jokin valitaan vuorotellen visuaaliseksi kohteeksi. Tämä valinta voi olla automaattinen, esimerkiksi sytytetään valoja visuaalisiksi kohteiksi, tai se voidaan tehdä manuaalisesti, jolloin esimerkiksi laitteen käyttäjä osoittaa laservalolla jotain kohdetta. Visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyllä tai sitä ohjaavalla laitteella voi olla yhteys laitteen 502 hallinta-järjestelyyn 506 tiedon välittämiseksi visuaalisen kohteen sijainnista. Laitteessa 502 voi olla järjestely, joka tunnistaa, missä suunnassa visuaalinen kohde on verrattuna laitteeseen, ja tämä järjestely välittää tiedon haliintajärjestelylle. Tämä järjestely voi olla esimerkiksi kamera. Järjestely voi myös tunnistaa, jos esimerkiksi seinälle heijastettu visuaalinen kohde ei erotu kunnolla seinästä esimerkiksi ympäröivän valon tai seinän materiaalin takia. Hallintajärjestely 506 voi myös lähettää ohjeita visuaalisen kohteen esittämisen järjestelylle tai sitä ohjaavalle laitteelle visuaalisen kohteen liikuttamiseksi.

Kuvassa 8 on esimerkki laitteesta 801, jossa on ulkoinen visuaalisen kohteen esittämisen järjestely. Visuaalinen kohde 802 muodostetaan tässä esimerkissä laser-laitteella 804 pinnalle 803, joka voi olla seinä. Laserlaite on tässä tapauksessa tutkittavan kohteen lähellä, esimerkiksi pöydällä. Visuaalisen kohteen muodostava laite voi olla myös laitteessa silmien tutkimiseksi. Tutkittava kohde voi kohdistaa katseensa laitteen 801 läpi tai ohi visuaaliseen kohteeseen. Hallintajärjestely voi havainnoida tarkasteltavan kohteen pään liikettä suhteessa silmien liikkeisiin. Tällöin visuaalista kohdetta voidaan liikuttaa samalla esimerkiksi suhteessa pään liikkeisiin joko samaan suuntaan tai vastakkaiseen suuntaan. Pään liikettä ja asentoa tarkkailemalla voidaan havaita, milloin tarkasteltava kohde katsoo esimerkiksi näytön ohi, ja tarkasteltava kohde voidaan tällöin ohjata katsomaan oikeaan suuntaan esimerkiksi ääniviestillä tai -merkillä tai valolla tai vastaavalla.

On huomattava, että laiteessa voi olla samanaikaisesti sekä laitteen sisäinen että ulkoinen visuaalisen kohteen esittämisen järjestely. Muutenkin laitteessa voi olla useita erityyppisiä visuaalisen kohteen esittämisen järjestelyjä.

Kuvissa 6 ja 7 esitetään esimerkkejä visuaalisen kohteen esittämisestä tutkittavalle kohteelle. Kuvissa kohta A esittää silmälle A tuotettavaa näkymää ja kohta B silmälle B tuotettavaa näkymää.

Kuvassa 6 on järjestely, jossa esitetään silmälle Aja silmälle B sama visuaalinen kohde 601. Järjestelyssä on ensimmäinen kamerajärjestely 602a, joka kuvaa silmää A, ja toinen kamerajärjestely 602b, joka kuvaa silmää B. Kamerajärjestelyjä ympäröi joukko valaisujärjestelyjä. Tässä esimerkissä on yksi laitteen sisäinen visuaalisen kohteen esittämisen järjestely, ja sillä tuotetaan silmälle A visuaalinen kohde 601a ja silmälle B visuaalinen kohde 601b. Visuaalinen kohde on jaettu jollain optisella järjestelyllä kummallekin silmälle niin, että näkymä on kummallekin silmälle yhtä tarkka. Tarkennuksessa voidaan ottaa huomioon silmien taittovirheet tai muut eroavaisuudet. Kummallekin silmälle voidaan tuottaa myös oma visuaalinen kohteensa, ja ne on synkronoitu. Visuaalista kohdetta liikutettaessa silmien katseet seuraavat sitä ja asettuvat johonkin asentoon. Kun silmän tai silmien asento on haluttu, kamerajärjestely ottaa kuvan silmästä tai kamerajärjestelyt ottavat kuvan molemmista silmistä. Kuvan 6 mukaisella järjestelyllä saadaan silmät liikkumaan samaan tahtiin.

Kuvassa 7 on järjestely, jossa esitetään silmälle A ja silmälle B eri visuaalinen kohde 701. Järjestelyssä on ensimmäinen kamerajärjestely 702a, joka kuvaa silmää A, ja toinen kamerajärjestely 702b, joka kuvaa silmää B. Tässä on kummallekin silmälle oma visuaalisen kohteen esittämisen järjestely. Silmälle A tuotetaan visuaalinen kohde 701a ja silmälle B tuotetaan visuaalinen kohde 701b, jotka poikkeavat toisistaan esimerkiksi muodoltaan, väriltään, kirkkaudeltaan, polarisaatioltaan tai muulta ominaisuudeltaan tai niiden yhdistelmältä. Visuaaliset kohteet voidaan tuottaa vuorotellen tai yhtä aikaa, jolloin voidaan saada aikaan stereoskooppisia tai polaroituneita kuvioita.

Visuaalisia kohteita voidaan esittää yhtä aikaa useampia. Järjestely seuraa katsetta, ja ne visuaaliset kohteet, joihin katse ei kohdistu, voidaan sammuttaa tai himmentää. Sammutus voi tapahtua siten, että kaikki muut kuin katsottava visuaalinen kohde sammutetaan tai katsottavan visuaalisen kohteen lähialueella olevat visuaaliset kohteet jätetään päälle mutta himmeämpinä. Visuaaliset kohteet voivat olla eri tarkkuuksilla, tai niiden tarkkuus voi vaihdella ennen katseen kohdistumista. Visuaalisen kohteen tarkkuus voi vaihdella myös sen jälkeen, kun katse on tarkentunut johonkin kohteeseen tai alueeseen, jossa on useampia kohteita. Yhtä aikaa näytettävät visuaaliset kohteet voivat liikkua joko kaikki yhtenä ryhmänä tai itsenäisesti ja esimerkiksi siten, että osa liikkuu ja osa ei.

Järjestely voi olla toteutettu niin, että katseenohjausjärjestely voi kytkeytyä pois päältä, jos katseen ohjauksessa on hankaluuksia esimerkiksi silmän vaeltamisen tai luomen räpsymisen takia.

Edellä on kuvattu eräitä keksinnön mukaisia edullisia suoritusmuotoja. Keksintö ei rajoitu juuri kuvattuihin ratkaisuihin, vaan keksinnöllistä ajatusta voidaan soveltaa lukuisilla tavoilla patenttivaatimusten asettamissa rajoissa.

Claims (19)

1. Katseenohjausjärjestely, joka on järjestetty ohjaamaan silmän (201; 301; 401, 501) liikettä tai asentoa tai molempia, jossa katseenohjausjärjestelyssä on visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701 b; 802), johon silmän on tarkoitus kohdistua, tunnettu siitä, että mainitussa katseenohjausjärjestelyssä on hallintajärjestely (406; 506), joka on järjestetty ohjaamaan katseenohjausjärjeste-lyä, joka hallintajärjestely on ainakin osaksi laitteessa (100; 402; 502; 801), joka on järjestetty silmän tai silmien tutkimista varten asetettavaksi kohteen päähän tai kohteen pään eteen, jossa laitteessa on lisäksi yksi tai useampi kamerajärjestely (202; 302; 404; 504; 602a, 602b; 702a, 702b) sekä yksi tai useampi valaisujärjes-tely (403, 407; 503, 507), ja mainittu hallintajärjestely on järjestetty lisäksi ohjaamaan mainittuja kamerajärjestelyä ja valaisujärjestelyä, ja katseenohjausjärjestelyssä on yksi tai useampi kohteenmuodostusjärjestely (405; 804), joka on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde, jonka sijainti silmään tai silmän katsesuun-taan tai molempiin nähden on muutettavissa, ja hallintajärjestely on järjestetty kytkemään kamerajärjestely ottamaan automaattisesti yhden tai useampia kuvia silmästä, kun silmän katsesuunta on visuaalisen kohteen suunnassa tai liikkuu visuaalisen kohteen suuntaan laitteen ollessa käyttövalmiudessa silmän edessä, ja että katseenohjausjärjestely käsittää kuvananalysointijärjestelyn (508), joka havaittuaan valaisujärjestelyn valosta lähtöisin olevan heijastuksen silmän pinnasta joko otetussa kuvassa tai kuva-alueella ennen kuvausta, järjestää kat-seenohjausjärjestelyn ohjaamaan silmää visuaalisen kohteen avulla asentoon, jossa heijastusta ei tapahdu tai se minimoituu.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen katseenohjausjärjestely (101; 201; 802), tunnettu siitä, että hallintajärjestely (406; 506) on järjestetty ohjaamaan kohteen-muodostusjärjestelyn (405; 804) muodostamaa visuaalisen kohteen (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) sijaintia silmän (201; 301; 401; 501) havaitun asennon mukaan.

3. Jonkin patenttivaatimuksen 1-2 mukainen katseenohjausjärjestely (101; 201; 802), tunnettu siitä, että mainitussa laitteessa (100; 402; 502; 801) on anturijär-jestely laitteen liikkeen tai asennon tai molempien havaitsemiseksi ja mainittu an-turijärjestely on järjestetty toimittamaan havaitsemansa tieto haliintajärjestelylle (406; 506), joka ennalta määrättyjen ohjeiden mukaisesti on järjestetty muuttamaan katseenohjausjärjestelyn toimintaa muuttamalla visuaalisen kohteen (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) sijaintia mainitun anturijärjestelyn tietojen mukaan.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että katseenohjausjärjestely on osaksi mainitun laitteen (502; 801) ulkopuolella ja laite on järjestetty niin, että kun laite on paikoillaan käyttövalmiina, ohjattavan silmän (201; 301; 401; 501) katsesuunta on laitteen läpi tai laitteen ohi, ja laitteen ulkopuolella oleva osa on ainakin osa kohteenmuodostusjärjestelystä (804).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteen (502; 801) ulkopuolella oleva kohteenmuodostusjärjestely on näyttö tai vastaava laite, jolle on muodostettavissa mainittu visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802), tai että kohteenmuodostusjärjestely on jokin pinta (803) tai vastaava, jolle on heijastettavissa ohjattavissa olevalla valolähdejärjeste-lyllä (804) mainittu visuaalinen kohde.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 4-5 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) on ainakin silmän (201; 301; 401; 501) ohjauksen ajan ainakin yhden ennalta määrätyn silmän asennon aikaansaamiseksi liikkumaton ja käyttötilassa paikoillaan oleva laite on järjestetty liikutettavaksi.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 4-5 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) on järjestetty liikutettavaksi laitteen liikkeiden mukaisesti niin, että visuaalisen kohteen sijainti silmän (201; 301; 401; 501) katseen suuntaan nähden pysyy oleellisesti samana.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että ainakin yksi kohteenmuodostusjärjestely (405) on mainitussa laitteessa (100; 402; 502; 801).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteessa (100; 402; 502; 801) oleva kohteenmuodostusjärjestely (405) tai ainakin osa sen komponenteista ovat omia kummallekin silmälle (201; 301; 401; 501) tai että kohteenmuodostusjärjestely tai ainakin osa sen komponenteista ovat yhteisiä kummallekin silmälle ja laitteessa on järjestely siirtää mainittuja yhteisiä komponentteja tai kohteenmuodostusjärjestely laitteen sisällä sen silmän läheisyyteen, jonka asentoa katseenohjausjärjestelyllä on tarkoitus ohjata.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 8-9 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteessa (100; 402) olevassa kohteenmuodostusjärjestelyssä (405) on laitteen sisäinen valolähdejärjestely, joka on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802), jossa valolähdejärjestelyssä on yksi tai useampi valolähde.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteen (100; 402) sisäinen valolähdejärjestely on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) valaisemalla kohti silmiä.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteen (100: 402) sisäinen valolähdejärjestely koostuu ainakin osaksi laitteen valaisujärjestelyistä (403, 407; 503, 507).

13. Patenttivaatimuksen 10 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteen (100; 402) sisäinen valolähdejärjestely on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) valaisemalla laitteen sisällä olevaa pintaa tai vastaavaa rakennetta.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 10-13 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että laitteen (100; 402) ollessa paikoillaan käyttötilassa laitteen sisäisen vaiolähdejärjestefyn ja katseenohjausjärjestelyn ohjaaman silmän välissä on optiikkajärjestely, joka voi koostua yhdestä tai useammasta optisesta komponentista, kuten linssistä, peilistä, prismasta tai vastaavasta, joka optiikkajärjestely on järjestetty muodostamaan visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) kuvan eri etäisyyksille silmään (201; 301; 401; 501) nähden.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 10-14 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että ainakin yksi laitteen (100; 402) sisäinen valolähdejärjestely koostuu yhdestä tai useammasta valolähteestä, jotka on järjestetty kytkettäväksi päälle tai pois hallintajärjestelyn (406; 506) ohjeiden mukaisesti, visuaalisen kohteen (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) muodostamiseksi,

16. Jonkin patenttivaatimuksen 10-15 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että ainakin yksi laitteen (100; 402) sisäinen valolähdejärjestely koostuu yhdestä tai useammasta valolähteestä, jotka ovat liikutettavia laitteen sisällä tai valaisusuunta on muutettavissa tai molempia katseenohjausjärjestelyllä ohjattavaan silmään (201; 301; 401; 501) nähden.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1-16 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että mainitussa laitteessa (100; 402; 502; 801) on kuvananalysointijärjes- tely (408; 508) tai yhteys kuvananalysointijärjestelyyn, joka kuvananalysointijärjes- tely on järjestetty tunnistamaan kamerajärjestelyn ottamasta kuvasta tai kamera-järjestelyn kuva-alueelta ennalta määrätyt piirteet tai ominaisuudet ja välittämään tiedon hallintajärjestelylle (406; 506), joka on järjestetty hailintajärjestelyyn talletettujen ennalta määrättyjen ohjeiden ja kuvananalysointijärjestelyn tietojen mukaan muodostamaan visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802), mikäli ennalta määrätyt ohjeet täyttyvät.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että hailintajärjestelyyn (406; 506) talletetuissa ennalta määrätyissä ohjeissa on ainakin joku seuraavista: kuvassa tai kuva-alassa havaittu heijastus, tietyn kuva-alan kuvauksen onnistuminen, tietyn kuva-alan kuvauksen epäonnistuminen, silmän asento tai silmän saaminen johonkin tiettyyn asentoon kamerajärjestelyyn (202; 302; 404; 504; 602a, 602b; 7Ö2a, 702b) nähden.

19. Jonkin patentti vaati m u k s e n 1-18 mukainen katseenohjausjärjestely, tunnettu siitä, että visuaalinen kohde on pistemäinen tai kuvio tai väriltään ympäristöstään poikkeava kohta, joka visuaalinen kohde (203; 303; 601a, 601b; 701a, 701b; 802) on paikoillaan tai liikuteltavissa halutun silmän (201; 301; 401; 501) asennon tai liikkeen aikaansaamiseksi kamerajärjestelyyn (202; 302; 404; 504; 602a, 602b; 702a, 702b) nähden.