УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗРЕНИЯ ПО ЧАСТОТЕ СВЕТОВЫХ МЕЛЬКАНИЙ
MEASUREMENT UNIT FOR VISUAL RESOLUTION AS SHOWN BY FLICKER FREQUENCY

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий.
Известно устройство для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых 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, отличающееся тем, что в него 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 [1].
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий, содержащее генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, вычислитель, блок индикаторов и формирователь импульса по спаду сигнала, причем выход генератора соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен с входом источника световых импульсов и первым входом вычислителя, выход вычислителя соединен с входом блока индикаторов, отличающееся тем, что в него дополнительно введены переключатель режимов, второй формирователь импульса по спаду сигнала, элемент ИЛИ, вентиль, генератор секундных импульсов, одновибратор, счетчик, второй блок индикаторов, первый и второй ключи, причем выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход первого формирователя импульса по спаду сигнала соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульса по спаду сигнала, а выход - со вторым входом вычислителя, выход преобразователя напряжение-частота соединен также с первым входом вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора секундных импульсов, а выход - со счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом второго блока индикаторов, выход генератора секундных импульсов соединен также с входом одновибратора, выход которого соединен с входом обнуления счетчика, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым входами переключателя режимов и с входами первого и второго формирователей импульса по спаду сигнала [2].
Недостатком известных устройств является низкая точность измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий, обусловленная необходимостью использования мнестических функций, в частности обращения к долговременной логико-смысловой памяти.
Технический результат предлагаемого устройства для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий заключается в повышении точности измерения.
Технический результат достигается тем, что устройство содержит генератор линейно изменяющегося напряжения, преобразователь напряжение-частота, источник световых импульсов, вычислитель, первый-второй блоки индикаторов, первый-второй формирователи импульса по спаду сигнала, переключатель режимов, элемент ИЛИ, вентиль, генератор секундных импульсов, одновибратор, счетчик, первый и второй ключи, причем выход генератора соединен с входом преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен с входом источника световых импульсов и первым входом вычислителя, выход вычислителя соединен с входом первого блока индикаторов, выход переключателя режимов соединен с входом генератора линейно изменяющегося напряжения, выход первого формирователя импульса по спаду сигнала соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго формирователя импульса по спаду сигнала, а выход - со вторым входом вычислителя, выход преобразователя напряжение-частота соединен также с первым входом вентиля, второй вход которого соединен с выходом генератора секундных импульсов, а выход - со счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом второго блока индикаторов, выход генератора секундных импульсов соединен также с входом одновибратора, выход которого соединен с входом обнуления счетчика, выходы первого и второго ключей соединены соответственно с первым и вторым входами переключателя режимов и с входами первого и второго формирователей импульса по спаду сигнала, причем новым является то, что дополнительно введены тумблер, второй вентиль, устройство аналоговое запоминающее, второй преобразователь напряжение-частота и второй источник световых импульсов, причем нормально-замкнутый выход тумблера соединен с первым входом второго вентиля, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с первым входом устройства аналогового запоминающего, второй вход которого соединен с выходом генератора линейно изменяющегося напряжения, а выход - с входом второго преобразователя напряжение-частота, выход которого соединен с входом второго источника световых импульсов.
Заявляемое устройство благодаря введению тумблера, второго вентиля, устройства аналогового запоминающего, второго преобразователя напряжение-частота и второго источника световых импульсов позволяет повысить точность измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий благодаря исключению необходимости обращения в процессе измерений к долговременной логико-смысловой памяти.
Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.
На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - временная диаграмма его работы.
Заявляемое устройство содержит тумблер 1, первый-второй 2-3 ключи, переключатель 4 режимов, первый-второй 5-6 формирователи импульса по спаду сигнала, генератор 7 линейно изменяющегося напряжения, элемент 8 ИЛИ, генератор 9 секундных импульсов, устройство 10 аналоговое запоминающее, первый-второй 11-12 преобразователи напряжение-частота, первый-второй 13-14 вентили, одновибратор 15, вычислитель 16, счетчик 17, первый-второй 18-19 источники световых импульсов и первый-второй 20-21 блоки индикаторов.
Тумблер 1 предназначен для задания режимов установки начальной частоты световых мельканий и измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий.
Устройство 11 аналоговое запоминающее предназначено для запоминания напряжения и может быть выполнено, например, по схеме [3, рис.8.17, с.240].
Остальные функциональные узлы структурной схемы заявляемого устройства общеизвестны или соответствуют аналогичным функциональным узлам структурной схемы прототипа.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии тумблер 1 находится в положении, соответствующем режиму установки начальной частоты световых мельканий, как показано на фиг.1. При включении питания счетчик 17 обнуляется (цепи не показаны), вентиль 14 открывается, генератор 7 выдает на преобразователь 11 постоянное напряжение, соответствующее частоте световых мельканий, равной 25 Гц, то есть средней частоте принятого видимого диапазона световых мельканий от 0 до 50 Гц. Преобразователь 11 преобразует это напряжение в частоту, которая управляет источником 18. Одновременно постоянное напряжение с генератора 7 поступает на устройство 10 аналоговое запоминающее. Генератор 9 вырабатывает на выходе импульсы длительностью 1 с, по переднему фронту каждого сигнала логической единицы с выхода генератора 9 одновибратор 15 вырабатывает короткий импульс, обнуляющий счетчик 17. При сигнале логической единицы на выходе генератора 9 вентиль 13 открывается, частота с выхода преобразователя 11 через открытый вентиль 13 поступает на счетный вход счетчика 17, результат счета выводится на второй 21 блок индикаторов.
H
H
H
Испытуемый устанавливает заданную начальную F частоту световых мельканий. Для установки начальной F частоты световых мельканий, большей 25 Гц, испытуемый замыкает первый 2 ключ, сигнал с выхода которого через переключатель 4 устанавливает генератор 7 в режим генерации линейно нарастающего напряжения с заданной скоростью. Для установки начальной F частоты световых мельканий, меньшей 25 Гц, испытуемый замыкает второй 3 ключ, сигнал с выхода которого через переключатель 4 устанавливает генератор 7 в режим генерации линейно падающего напряжения с заданной скоростью. Работа преобразователя 11, управление источником 18 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 21 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.
0
H
H
H
H
0
1
H
При размыкании первого 2 или второго 3 ключей (фиг.2, момент времени Т, частота F) генератор 7 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее установленной начальной F частоте световых мельканий на выходе преобразователя 11. Одновременно при размыкании первого 2 или второго 3 ключей соответственно первый 5 или второй 6 формирователи вырабатывают короткий импульс, который через элемент 8 ИЛИ поступает на вычислитель 16 и через открытый вентиль 14 на устройство 10 аналоговое запоминающее. В вычислитель 16 записывается значение установленной начальной F частоты световых мельканий, в устройство 10 аналоговое запоминающее - постоянное напряжение, соответствующее установленной начальной F частоте световых мельканий, которое с выхода устройства 10 аналогового запоминающего поступает на преобразователь 12. Преобразователь 12 преобразует это напряжение в частоту, которая управляет источником 19 (фиг.2, интервал времени T-T). Работа преобразователя 11, управление источником 18 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 21 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше. Таким образом, на первый 18 и второй 19 источники световых импульсов поступает установленная начальная F частота световых мельканий.
1
Для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий испытуемый переводит тумблер 1 в положение, соответствующее режиму измерения, вентиль 14 закрывается. Испытуемый замыкает второй 3 ключ (фиг.2, момент времени T), сигнал с выхода которого через переключатель 4 устанавливает генератор 7 в режим генерации линейно падающего напряжения. Работа преобразователей 11-12, управление источниками 18-19 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 21 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше.
1
2
2
K
K
K
H
K
На интервале времени Т-Т (фиг.2) испытуемый, удерживая ключ 3 в замкнутом состоянии, определяет, когда частота световых мельканий первого источника 18 отличается от частоты световых мельканий второго источника 19, и размыкает ключ 3 (фиг.2, момент времени Т, частота F). Генератор 7 сохраняет на выходе постоянное напряжение, соответствующее конечной частоте F. Работа преобразователей 11-12, управление источниками 18-19 и вывод результата счета частоты световых мельканий на второй 21 блок индикаторов осуществляется аналогично тому, как описано выше. Одновременно при размыкании второго 3 ключа второй 6 формирователь вырабатывает короткий импульс, который через элемент 8 ИЛИ поступает на вычислитель 16, в который записывается значение конечной частоты F световых мельканий. Вычислитель 16 определяет разницу начальной F и конечной F частот, равной значению разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий, и выводит результат на первый 20 блок индикаторов, после чего вырабатывает импульс, устанавливающий устройство в исходное состояние (цепи не показаны).
Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить точность измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий благодаря одновременному предъявлению начальной и уменьшенной, по сравнению с ней, частотой световых мельканий, что позволяет не обращаться к долговременной логико-смысловой памяти.
Источники информации
1. Патент 2204933 РФ, A61B 3/00. Устройство для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий / В.В. Роженцов, Т.А. Лежнина. - Опубл. 27.05.2003. Бюл. №15.
2. Патент 2365334 РФ, A61B 5/16. Устройство для измерения разрешающей способности зрения по частоте световых мельканий / Роженцов В.В., Лежнина Т.А. - Опубл. 27.08.2009. Бюл. №24.
3. Ланцов А.Л., Зворыкин Л.Н., Осипов И.Ф. Цифровые устройства на комплементарных МДП интегральных микросхемах. - М.: Радио и связь, 1983. - 272 с.