DD212419A2 - Einrichtung zur messung und registrierung von augenbewegungen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur photoelektrischen Messung und zur Registrierung von willkuerlichen und unwillkuerlichen Augenbewegungen durch diffuse Bestrahlung des Auges mit IR-Licht gemaess WP 204822. Sie findet Anwendung im medizinischen Bereich zur Untersuchung der Gleichgewichtsorgane und der Augenbeweglichkeit sowie zur Bestimmungder Blickrichtung. Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Nystagmographen bei Verwendung der herkoemmlichen Brillenform mit freiem Durchblick und unter Ausschluss von Fremdlichteinfluessen, der einen minimalen optomechanischen Aufwand, ein geringes Gewicht und eine hohe Messgenauigkeit aufweist. Es ist die Aufgabe zu loesen, eine verbesserte Gesamtanordnung der Messeinrichtung, insbesondere der Sende- und Empfaengerelemente, zu schaffen. Das erfolgt gemaess WP 204822, wobei in diesem Ausfuehrungsbeispiel an Stelle des Brillenglases als Traeger fuer die Sende- und Empfaengerelemente ein lichtundurchlaessiges Substrat zur Anwendung kommt und der Sender und der Empfaenger aus diskreten optoelektronischen Bauelemente gebildet wird.

Description

Titel der Erfindung

Einrichtung zur Messung und Registrierung von Augenbewegungen.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur photoelektrischen Messung und zur Registrierung von willkürlichen und unwillkürlichen Augenbewegungen gemäß WP 204 822

Sie findet insbesondere Anwendung im

ig medizinischen Bereich zur Untersuchung der Gleichgewichtsorgane und der Augenbeweglichkeit sowie zur Bestimmung der Blickrichtung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen L5 Aussagen über Frequenz, Amplitude, Richtung und Dauer des Nystagmus gewinnen in der modernen Medizin immer größere Bedeutung. Damit v/erden an Einrichtungen zur Messung und Registrierung der Augenbewegungen solche Forderungen, wie geringes Gewicht, schnelle und exakte Gewinnung der Me ßdaten und universeller Einsatz gestellt. Die Messung erfolgt nach dem Verfahren der diffusen Bestrahlung des Auges mit IR-Licht. Das vom Auge reflektierte Licht gelangt auf einen optoelektronischen Empfänger. Dabei werden die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften von Iris und Sklera ausgenutzt.

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In den Patentschriften US 3473863 und US 3689135 wird eine Lösung vorgestellt, bei der das zu untersuchende Auge mit modulierter Infrarotstrahlung ausgeleuchtet wird. Der Empfang des reflektierten Signals erfolgt über ein Paar Empfänger, mit denen entweder die horizontale oder die vertikale Auslenkung des Auges registriert werden kann. Der Sender und die beiden Empfänger werden auf dem Brillenglas einer normalen Brille befestigt. Diese Anordnung bewirkt einen stark behinderten Durchblick und eine Oustierung auf unterschiedliche Augenabstände ist nur schwer möglich. Störende Interferenzen können nicht ausgeschlossen werden. Weiterhin zeigt sich, daß durch die Verwendung des modulierten IR-Lichtes die Messung des momentanen Augenzustandes nicht möglich ist. Nach der Patentschrift US 4145122 wird ein Brillengestell mit IR-verspiegelten Brillengläsern verwendet. Eine recht einfache und leichte Anordnung wird erzielt , indem das IR-Licht vom Sender auf das Brillenglas gestrahlt, von dort auf das Auge reflektiert, wieder zurückgestrahlt auf das Brillenglas und nun abermals vom Brillenglas auf das Esnpfängerelement reflektiert wird· Als entscheidender Nachteil zeigt sich der erheblich störende Einfluß des Außenlichtes. Weiterhin läßt sich keine hohe Linearität zwischen Auslenkung des Auges und Ausgangssignal erreichen. Die Herstellung des Empfängerelementes ist ökonomisch sehr aufwendig.

In der Erfindungsbeschreibung DD 60383 wird eine Einrichtung zum Messen und Registrieren der Augenbewegung unter Ausnutzung der günstigen Brillenform dargestellt. Zwei Beleuchtungsquellen strahlen auf eine Silizium-Zelle. Sender und

O Empfänger befinden sich in einer Bildwandlereinheit, die die Augenöffnung verschließt. Eine Messung des Nystagmus, unter der Bedingung des freien Durchblickes des zu untersuchenden Auges, ist somit nicht möglich. Weiterhin ergibt sich eine große «Värmebeiastung für das Auge. Der Energieverbrauch und das Gewicht des Nystagmographen ist für eine operative Anordnung noch zu groß.

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Ziel der Erfindung

Es soll eine Einrichtung zur Messung und Registrierung von Augenbewegungen bei Verwendung der herkömmlichen Brillenform mit freiem Durchblick und unter Ausschluß von Fremdlichteinflüssen geschaffen werden, die einen minimalen optomechanischen Aufwand, ein geringes Gewicht und eine hohe Meßgenauigkeit aufweist.

Darstellung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Gesamtanordnung der Meßeinrichtung, insbesondere der Sende- und Empfangselemente, zu schaffen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung zur Messung und Registrierung von Augenbewegungen durch diffuse Bestrahlung des Au-

IB ges mit IR-Licht nach der im Wirtschaftspatent WP 204 822

dargestellten Weise gelöst. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung dieser Erfindung ergibt sich, wenn an Stelle des Brillenglases als Träger für den optoelektronischen Sender und für den optoelektronischen Empfänger ein

ZO lichtundurchlässiges ringförmiges Substrat zur Anwendung kommt und der Sender und der Empfänger als diskrete optoelektronische Bauelemente ausgebildet sind. Damit kann das im WP 204 822 aufgeführte als Empfänger verwendete st reifenförmige Fototransistorelement als in Reihe angeordnete punktförmigs diskrete Fototransistoren ausgebildet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht auch darin, das streifenförmige Fototransistorelement durch einen punktförmigen flächengröSeren diskreten Fototransistor zu ersetzen.

SO Der Vorteil dieser weiteren Ausführungsmöglichkeit besteht in einem wesentlich gesenkten Entwicklungs- und Fertigungsaufwand. Mit dieser kostengünstigen Variante werden die bisherigen Vorteile, wie geringes Gewicht, universeller Einsatz, freier Durchblick, hohe Linearität und völliger Aus-Schluß der Fremdlichteinflüsse, nicht eingeschränkt.

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Äusführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem weiteren Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt:

Fig. 1 l. Variante der Anordnung von Sender- und

Empfänger auf einem ringförmigen lichtun-

durchlässigsn Substrat

Fig. 2 2. Variante der Anordnung von Sender- und Empfänger auf einem ringförmigen lichtun

durchlässigen Substrat

Die Einrichtung zur Messung und Registrierung von Augenbewegungen besteht gemäß WP 204 822 aus einem Brillengestell mit Brillengläsern, einer Auswerteelektronik, einem optoelektronischen Sender und einem optoelektronischen Empfänger, die beide als Chips vorliegen, auf eines der Brillengläser aufgebracht sind und über elektrische Leitungen mit der Auswerteelektronik in Verbindung stehen. Dabei wird als optoelektronischer Sender eine Lumineszenzdiodenanordnung verwendet, wobei mindestens zwei Lumineszenzdiodenchips auf einem Kreisring um die optische Achse des Auges angeordnet sind. Des weiteren besteht der optoelektronische Empfänger aus mindestens drei strahlenförmig um die optische Achse des Auges angeordneten streifenförmigen Fototransistorelementen. In diesem Ausführungsbeispiel kommt nun an Stelle des Brillenglases als Träger für den optoelektronischen Sender und für den optoelektronischen Empfänger ein lichtundurchlässiges ringförmiges Substrat 1, z. S. Leiterplattenmaterial, zur Anwendung. Weiterhin sind der Sender und der Empfänger als diskrete optoelektronische Bauelemente ausgeführt. Die Lumineszenzdioden 2 sind damit als Kreisring um die optische Achse des Auges auf dem ringförmigen Substrat 1 angeordnet. De mehr Lumineszenzdioden den Kreisring bilden, desto gleichmäßiger ist die diffuse Bestrahlung des Auges mit IR-Licht.

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Die streifenförraigen Fototransistorelemente sind dagegen jetzt als in Reihe angeordnete punktförraige diskrete Fototransistoren 3 ausgebildet. Sie sind zur gleichzeitigen Bestimmung der horizontalen und vertikalen Augenbewegung mit minimalen Aufwand kreuzartig um die optische Achse des Auges und mindestens teilweise innerhalb des Kreisringes der Lumineszenzdioden 2 auf den ringförmigen Substrat 1 aufgebracht. Diese Anordnung wird in Fig. 1 dargestellt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, bei gleicher Gesamtanordnung von Sender und Empfänger das streifenförmige Fototransistorelement durch einen punktförmigen flächengrößeren diskreten Fototransistor 4 zu ersetzen. Diese Ausführung zeigt Fig. 2. Durch die in diesem Ausführungsbeispiel verwendeten technischen Mittel wird die Herstellung der Sende- und Empfangseinheit bei Erhaltung aller bisherigen Vorteile wesentlich gesenkt.

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Claims (3)

Erfindungsanspruch

1. Einrichtung zur Messung und Registrierung von Augenbewegungen durch diffuse Bestrahlung des Auges mit IR-Licht gemäß WP 204 322y bestehend aus

einem Brillengestell mit Brillengläsern, einer Auswerteelektronik, einem optoelektronischen Sender und einem optoelektronischen Empfänger, die beide als Chips vorliegen, auf einer der Brillengläser aufgebracht sind und über elektrische Leitungen mit der Auswerteelektronik in Verbindung stehen, gekennzeichnet dadurch, daß an Stelle des Brillenglases als Träger für den optoelektronischen Sender und für den optoelektronischen Empfänger ein lichtundurchlässiges ringförmiges Substrat zur Anwendung kommt und daß der Sender und der Empfänger als diskrete optoelektronische Bauelement ausgebildet sind.

2« Einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das als Empfänger verwendete st reifenförmige Fototransistoreiement als in Reihe angeordnete punktförmige diskrete Fototranistoren ausgebildet ist.

3. einrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das als Empfänger verwendete streifenförmige Fototransistoreleraent als ein punktförmiger flächengröSerer Fototransistor ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnung