RU2204933C2

RU2204933C2 - Device for measuring visual resolution based on light flicker frequency

Info

Publication number: RU2204933C2
Application number: RU2001111592/14A
Authority: RU
Inventors: В.В. Роженцов; Т.А. Лежнина
Original assignee: Марийский государственный технический университет
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2003-05-27

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has testee button, linearly changeable voltage oscillator, voltage-to-frequency transducer, luminous pulses source, calculating unit and indicators unit. The oscillator output is connected to voltage-to-frequency transducer input which output is connected to luminous pulses source and calculating unit inputs. The calculating unit output is connected to indicators unit input. The device also has impulse shaper using signal drop characteristic, which input is connected to testee button output and its output is connected to calculating unit input. The testee button output is connected to oscillator input. EFFECT: high accuracy of measurements. 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий. The invention relates to medical equipment and is intended to measure the resolution of vision by the frequency of light flicker.

Известно устройство для измерения критической частоты слияния мельканий по а. с. 1007651, отличающееся тем, что с целью повышения достоверности определения степени утомления человека путем измерения дифференциального порога чувствительности глаза по частоте мельканий, оно дополнительно содержит регулируемый делитель частоты, соединенный с генератором импульсов, и последовательно соединенные кнопку экспериментатора, элемент И, второй формирователь импульсов и второй источник света, причем второй вход элемента И соединен с выходом регулируемого делителя частоты (а. с. 1333307, кл. А 61 В 5/16). A device for measuring the critical fusion flicker frequency by a is known. from. 1007651, characterized in that in order to increase the reliability of determining the degree of human fatigue by measuring the differential threshold of eye sensitivity by the flicker frequency, it further comprises an adjustable frequency divider connected to a pulse generator, and series-connected experimenter button, element I, a second pulse shaper and a second a light source, and the second input of the element And is connected to the output of an adjustable frequency divider (a.p. 1333307, class A 61 V 5/16).

В устройстве в режиме определения дифференциального порога чувствительности глаза по частоте световых мельканий испытуемый сравнивает частоту мельканий первого источника света с эталонной частотой мельканий второго источника света, меняет частоту первого источника и добивается равенства частот мельканий обоих источников света. In the device in the mode of determining the differential threshold of eye sensitivity by the frequency of light flickers, the test subject compares the flicker frequency of the first light source with the reference flicker frequency of the second light source, changes the frequency of the first source and achieves the equality of the flicker frequencies of both light sources.

Недостатком известного устройства является недостоверность определения дифференциального порога чувствительности глаза по частоте световых мельканий. В устройстве определяется разность частот мельканий регулируемого и эталонного источников света при субъективном равенстве их частот, т.е. неразличении испытуемым частот мельканий обоих источников. Однако для определения дифференциального порога чувствительности глаза по частоте световых мельканий необходимо определять минимальную разницу предъявляемых частот при условии их различения, т.е. порог различения предъявляемых частот, являющийся показателем разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий. A disadvantage of the known device is the inaccuracy of determining the differential threshold of eye sensitivity by the frequency of light flickers. The device determines the difference between the flicker frequencies of the regulated and reference light sources with the subjective equality of their frequencies, i.e. not distinguishing between the subjects the flicker frequencies of both sources. However, to determine the differential threshold of eye sensitivity by the frequency of light flickers, it is necessary to determine the minimum difference in the frequencies presented, provided that they are differentiated, i.e. the threshold for distinguishing presented frequencies, which is an indicator of the resolution of vision in terms of the frequency of light flicker.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для исследования критической частоты слияния мельканий, содержащее кнопку испытуемого, первый, второй и третий триггеры, первый и второй ждущие мультивибраторы, переключатель режимов, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, компаратор, индикатор сбоя, сдвигающий регистр, элемент ИЛИ, вычислитель и блок индикаторов, причем выход генератора соединен с входами компаратора и преобразователя напряжение-частота, выходы которых соединены соответственно с входами индикатора сбоя и источника световых импульсов, выходы первого, второго и третьего триггеров соединены через переключатель режимов с входом генератора, выход первого ждущего мультивибратора соединен с первым входом второго триггера и входом второго ждущего мультивибратора, выход которого соединен с вторыми входами второго и третьего триггеров, выход кнопки испытуемого соединен с входом сдвигающего регистра, первый выход которого соединен с первым входом первого триггера, второй выход - с вторым входом второго триггера и входом первого ждущего мультивибратора, третий выход - с первым входом элемента ИЛИ и третьего триггера, второй вход элемента ИЛИ соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, а выход - с первым входом вычислителя, второй вход которого соединен с выходом преобразователя напряжение-частота, а выход - с входом блока индикаторов (патент 2026008 РФ, кл. А 61 В 5/16). Устройство позволяет определить изменение частоты за промежуток времени с момента достижения КЧСМ до момента нажатия кнопки испытуемым. The closest in technical essence to the present invention is a device for studying the critical flicker fusion frequency, containing a test button, first, second and third triggers, first and second waiting multivibrators, a mode switch, a ramp generator, a voltage-frequency converter, a light pulse source , a comparator, a failure indicator, a shift register, an OR element, a calculator and a block of indicators, the output of the generator being connected to the inputs of the comparator and a voltage-frequency generator, the outputs of which are connected respectively to the inputs of the failure indicator and the source of light pulses, the outputs of the first, second, and third triggers are connected via a mode switch to the generator input, the output of the first standby multivibrator is connected to the first input of the second trigger and the input of the second standby multivibrator, output which is connected to the second inputs of the second and third triggers, the test button output is connected to the input of the shift register, the first output of which is connected to the first input m of the first trigger, the second output - with the second input of the second trigger and the input of the first waiting multivibrator, the third output - with the first input of the OR element and the third trigger, the second input of the OR element is connected to the output of the first waiting multivibrator, and the output - with the first input of the calculator, the second the input of which is connected to the output of the voltage-frequency converter, and the output is connected to the input of the indicator block (RF patent 2026008, cl. A 61 B 5/16). The device allows you to determine the frequency change over a period of time from the moment the CSFM is reached until the moment the button is pressed by the subjects.

Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет определить разрешающую способность зрения по частоте световых мельканий. The disadvantage of this device is that it does not allow to determine the resolution of vision by the frequency of light flicker.

В предлагаемом изобретении в устройство для исследования критической частоты слияния мельканий, содержащее кнопку испытуемого, генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, вычислитель и блок индикаторов, причем выход генератора соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен с входами источника световых импульсов и вычислителя, выход вычислителя соединен с входом блока индикаторов, дополнительно введен формирователь импульса по спаду сигнала, вход которого соединен с выходом кнопки испытуемого, а выход - с входом вычислителя, выход кнопки испытуемого соединен также с входом генератора. In the present invention, in a device for studying the critical flicker fusion frequency, comprising a test button, a linearly varying voltage generator, a voltage-frequency converter, a light pulse source, a calculator, and an indicator unit, the generator output being connected to the input of the voltage-frequency converter, the output of which is connected to the inputs of the light pulse source and the calculator, the output of the calculator is connected to the input of the indicator block, an additional pulse shaper for the decay of Nala, whose input is connected to the output of the test button, and an output - to the input of the calculator, the output of the test button is also connected to the generator input.

Заявляемое устройство благодаря введению формирователя импульса по спаду сигнала позволяет определить разрешающую способность зрения по частоте световых мельканий. The inventive device due to the introduction of the pulse shaper on the decline of the signal allows you to determine the resolution of vision by the frequency of light flicker.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта. Thus, the inventive device differs from the known new properties, causing a positive effect.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - временная диаграмма его работы. Figure 1 presents a structural diagram of the inventive device, figure 2 is a timing diagram of its operation.

Заявляемое устройство содержит кнопку 1 испытуемого, генератор 2 линейно изменяющегося напряжения, преобразователь 3 напряжение-частота, источник 4 световых импульсов, вычислитель 5, формирователь 6 импульса по спаду сигнала и блок 7 индикаторов. The inventive device contains a button 1 of the test person, a generator 2 of a linearly varying voltage, a voltage-frequency converter 3, a light pulse source 4, a calculator 5, a pulse shaper 6 according to the decay of the signal, and a block of 7 indicators.

В качестве генератора 2 линейно изменяющегося напряжения используется стандартный интегратор на операционном усилителе. As the generator 2 of the ramp voltage, a standard integrator is used on the operational amplifier.

Формирователь 6 импульса по спаду сигнала может быть выполнен по схеме, представленной на стр. 240, рис. 8.79,б (Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: В 2-х томах. Пер. с англ. - М.: Мир, 1983. - Т. 1. - 598 с.). Shaper 6 pulse on the decline of the signal can be performed according to the scheme presented on page 240, Fig. 8.79, b (Horowitz P., Hill W. The art of circuitry: In 2 volumes. Trans. From English. - M.: Mir, 1983. - T. 1. - 598 p.).

Устройство работает следующим образом. При включении питания генератор 2 выдает на преобразователь 3 постоянное напряжение, соответствующее начальной частоте F₁ световых мельканий. Преобразователь 3 преобразует это напряжение в частоту, которая управляет источником 4, в вычислитель 5 записывается значение частоты F₁ (цепи не показаны, интервал времени 0-T₁).The device operates as follows. When the power is turned on, the generator 2 provides a constant voltage to the converter 3, corresponding to the initial frequency F ₁ light flicker. The converter 3 converts this voltage to a frequency that controls the source 4, the frequency value F _{1 is} written to the calculator 5 (circuits not shown, time interval 0-T ₁ ).

Испытуемый нажимает кнопку 1 (момент времени T₁). Сигнал с кнопки 1 устанавливает генератор 2 в режим генерации линейно нарастающего напряжения. Преобразователь 3 преобразует это напряжение в пропорционально изменяющуюся частоту, которая источником 4 преобразуется в световые импульсы, предъявляемые испытуемому (интервал времени T₁-T₂).The test subject presses button 1 (point in time T ₁ ). The signal from button 1 sets the generator 2 to the ramp voltage generation mode. Converter 3 converts this voltage into a proportionally changing frequency, which source 4 is converted into light pulses presented to the subject (time interval T ₁ -T ₂ ).

На интервале времени T₁-T₂ испытуемый, удерживая кнопку 1, определяет изменение частоты световых мельканий и отпускает кнопку 1 (момент времени Т₂, частота F₂). При этом генератор 2 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее частоте F₂. С выхода формирователя 6 поступает импульс на вычислитель 5, в который записывается значение частоты F₂. Вычислитель 5 определяет разницу частот F₁ и F₂ и выводит результат на блок 7 индикаторов, после чего вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).On the time interval T ₁ -T _{2, the} test subject, holding button 1, determines the change in the frequency of light flickering and releases button 1 (time point T ₂ , frequency F ₂ ). In this case, the generator 2 stores a constant voltage at the output corresponding to the frequency F ₂ . The output of the shaper 6 receives a pulse on the calculator 5, in which the value of the frequency F _{2 is} written. Calculator 5 determines the difference in frequencies F ₁ and F ₂ and displays the result on block 7 of indicators, after which it generates a pulse that sets the device to its original state (circuits not shown).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определить изменение частоты световых мельканий, различаемое зрением, т.е. разрешающую способность зрения по частоте световых мельканий. Thus, the proposed device allows you to determine the change in the frequency of light flicker, distinguished by vision, i.e. resolution of vision by the frequency of light flicker.

Claims

A device for measuring the resolution of vision by the frequency of light flickering, containing a test button, a linearly varying voltage generator, a voltage-frequency converter, a light pulse source, a computer and an indicator block, the generator output being connected to the input of the voltage-frequency converter, the output of which is connected to the inputs a source of light pulses and a calculator, the output of the calculator is connected to the input of the indicator block, characterized in that the shaper is additionally introduced into it and the decay of the signal pulse having an input connected to the output of the test button, and an output - to the input of the calculator, the output of the test button is also connected to the generator input.