DE102015209484A1 - Dynamic stereoscopic optotypes - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Sehzeichendarstellung über ein Bildausgabegerät für eine Durchführung eines Sehtests, insbesondere für eine Ermittlung eines Panum-Bereiches, wobei mindestens ein Optotyp in einer räumlichen Darbietung nach hinten dargeboten wird und/oder mindestens ein Optotyp in einer räumlichen Darbietung nach vorne dargeboten wird, wobei eine dynamische Verschiebung des nach hinten dargebotenen Optotypen nach hinten und/oder eine dynamische Verschiebung des nach vorne dargebotenen Optotypen nach vorne erfolgt, wobei die Optotypen relativ zu einer Referenzebene in einem dreidimensionalen Bild, insbesondere einem Landschaftsbild oder einem weiteren simulierten Umgebungsbild dargeboten werden.A method for visual indication via an image output device for performing an eye test, in particular for determining a panum region, wherein at least one optotype is presented in a spatial presentation to the rear and / or at least one optotype is presented in a spatial performance forward, with a dynamic displacement of the posteriorly presented optotypes to the rear and / or a dynamic displacement of the forward presented optotypes forward, wherein the optotypes are presented relative to a reference plane in a three-dimensional image, in particular a landscape image or another simulated environmental image.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sehzeichendarstellung über ein Bildausgabegerät für eine Durchführung eines Sehtests, insbesondere für eine Ermittlung eines Panum-Bereichs, wobei mindestens ein Optotyp in einer räumlichen Darbietung nach hinten dargeboten wird und/oder mindestens ein Optotyp in einer räumlichen Darbietung nach vorne dargeboten wird, wobei eine dynamische Verschiebung des nach hinten dargebotenen Optotypen nach hinten und/oder eine dynamische Verschiebung des nach vorne dargebotenen Optotypen nach vorne erfolgt.The invention relates to a method for visual indication via an image output device for performing an eye test, in particular for determining a panum region, wherein at least one optotype is presented in a spatial presentation to the rear and / or presented at least one optotype in a spatial performance forward is carried out, with a dynamic displacement of the backward offered optotypes to the rear and / or a dynamic displacement of the forward presented optotypes forward.
Die Erfindung betrifft ferner eine Sehzeichendarstellung, ein Bildausgabegerät und eine Vorrichtung zur Sehzeichendarstellung.The invention further relates to an optotype display, an image output device and a device for visual indication.
Das sogenannte räumliche Sehen oder Tiefensehen basiert auf einer Reihe von binokularen und monokularen Leistungen des menschlichen Körpers. The so-called spatial vision or depth vision is based on a series of binocular and monocular performances of the human body.
Aus geometrischen und optischen Gründen entsteht bei der Betrachtung dreidimensionaler Objekte im Raum immer eine horizontale Differenz zwischen den Abbildungen des Objektes auf der Retina des linken Auges und auf der Retina des rechten Auges, welche auch als Querdisperation bezeichnet wird. Dabei ist es im Wesentlichen eine Leistung des Gehirns, die beiden verschiedenen Einzelbilder zu einem dreidimensionalen Bild zu fusionieren und somit das Sehen von Doppelbildern (Diplopie) zu vermeiden.For geometrical and optical reasons, when viewing three-dimensional objects in space, there is always a horizontal difference between the images of the object on the retina of the left eye and on the retina of the right eye, which is also called transverse disper- sion. It is essentially an achievement of the brain to fuse the two different individual images into a three-dimensional image and thus to avoid seeing double images (diplopia).
Eine Voraussetzung für eine derartige Fusion der Einzelbilder ohne die Fehlsichtigkeit von Doppelbildern ist, dass die Signale der Bilder von einander entsprechenden Netzhautstellen des linken und des rechten Auges kommen, d.h. von den Stellen auf der Netzhaut, die temporal und nasal den gleichen Raumwert besitzen.A prerequisite for such a fusion of the frames without the defective vision of double images is that the signals of the images come from corresponding retinal sites of the left and right eyes, i. from the sites on the retina that have the same spatial value temporally and nasally.
Informationen, die dabei von nicht korrespondierenden Netzhautstellen kommen, tragen im sogenannten Panum-Areal oder Panum-Bereich wesentlich zur Tiefenwahrnehmung bei. Das Panum-Areal bzw. der Panum-Bereich kennzeichnet dabei den Bereich vor und hinter dem sogenannten Horopter, in dem ein Einfachsehen möglich ist, obwohl die Signale von einander nicht entsprechenden Netzhautstellen der beiden Augen kommen.Information that comes from non-corresponding retinal sites contribute significantly to depth perception in the so-called panum area or panum area. The panum area or the panum area characterizes the area in front of and behind the so-called horopter, in which a single vision is possible, although the signals come from non-corresponding retinal sites of the two eyes.
Beim Horopter handelt es sich um eine geometrische Figur im Raum, welcher durch die Fixationspunkte und die Knotenpunkte der Augen läuft. Alle Punkte, die auf dem Horopter liegen, werden auf korrespondierenden Netzhautstellen abgebildet.The horopter is a geometrical figure in space, which runs through the fixation points and the nodal points of the eyes. All points on the horopter are mapped to corresponding retinal locations.
Das Panum-Areal bzw. der Panum-Bereich ist ein Toleranzbereich, in dem Bilder, die von nicht korrespondierenden Netzhautstellen der beiden Augen kommen, noch als Einzelbilder wahrgenommen werden, d.h. das Panum-Areal ist der Bereich, in dem kein Doppelsehen erfolgt.The panum area or panum area is a tolerance range in which images coming from non-corresponding retinal areas of the two eyes are still perceived as frames, i. the panum area is the area in which no double vision occurs.
Zur Korrektur einer etwaigen Winkelfehlsichtigkeit gibt es verschiedene Ansätze zur Ermittlung des Panum-Areals bzw. des Panum-Bereiches. Dazu ist es bislang beispielsweise bekannt, mittels eines sogenannten Stereo-Dreiecks-Tests die Verzögerung zu messen, bis eine Person die Umschaltung eines Optotypen von räumlich hinten nach räumlich vorne feststellt..There are various approaches for the determination of the panum area or the panum area for the correction of a possible angular deficiency. For this purpose, it has hitherto been known, for example, to measure the delay by means of a so-called stereo triangular test until a person ascertains the changeover of an optotype from spatially behind to spatially forward.
Ferner ist es aus der
Die Erfindung geht aus von diesem sogenannten modifizierten Stereotest. Beim modifizierten Stereotest hat es sich jedoch gezeigt, dass die Ergonomie eines solchen Tests stark zu wünschen übrig lässt und insbesondere die Messung von Panum-Arealen oder Panum-Bereichen bei Kindern erhebliche Schwierigkeiten mit sich bringt.The invention is based on this so-called modified stereo test. In the modified stereo test, however, it has been found that the ergonomics of such a test leaves much to be desired and in particular the measurement of panum areas or panum areas in children brings considerable difficulties.
Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zur Sehzeichendarstellung über ein Bildausgabegerät für eine Durchführung eines Sehtests bereitzustellen, welches eine angenehme Messung bzw. Ermittlung des Panum-Areals ermöglicht.The invention therefore has as its object to provide a method for visual indication via an image output device for performing an eye test, which allows a pleasant measurement or determination of the panum area.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Demgemäß ist vorgesehen, dass die Optotypen relativ zu einer Referenzebene in einem dreidimensionalen Bild, insbesondere einem Landschaftsbild oder einem weiteren simulierten Umgebungsbild dargeboten werden. This object is achieved by a method having the features of claim 1. Accordingly, it is provided that the optotypes are presented relative to a reference plane in a three-dimensional image, in particular a landscape image or a further simulated environmental image.
Eine Darstellung von Optotypen in einem dreidimensionalen Bild bzw. einem simulierten Umgebungsbild ermöglicht eine größere Ergonomie von Sehtests, wobei es auch ermöglicht wird, Panum-Bereiche von Kindern einfach und zuverlässig zu ermitteln.A visualization of optotypes in a three-dimensional image or a simulated environmental image allows greater ergonomics of vision tests, while also making it possible to easily and reliably determine panum areas of children.
Eine erste Weiterbildung des Verfahrens sieht dabei vor, dass als Optotypen natürliche Objekte verwendet werden. Dabei ist es möglich, als Optotypen Schmetterlinge, Bälle, Wolken oder dergleichen zu verwenden. Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn als Optotypen natürliche Objekte verwendet werden, die sich gemäß der Lebenserfahrung eines Menschen bewegen und nicht statisch an einem Ort verweilen. A first development of the method provides that natural objects are used as optotypes. It is possible to use as optotypes butterflies, balls, clouds or the like. It is particularly advantageous if natural objects are used as optotypes, which move according to the life experience of a person and do not remain static in a place.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn das dreidimensionale Bild bewegte Objekte umfasst. Unter bewegten Objekten werden dabei sich bewegende Wolken, Wellenbewegungen in Wasserflächen, Strömungen in Wasser oder dergleichen verstanden. Das Vorsehen derartiger bewegter Objekte ermöglicht eine weitere Erhöhung der Ergonomie. Furthermore, it is advantageous if the three-dimensional image comprises moving objects. Moving objects are understood as moving clouds, wave movements in water surfaces, currents in water or the like. The provision of such moving objects allows a further increase in ergonomics.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass die räumliche Darbietung durch zeilenweise Anzeige der Optotypen auf dem Bildausgabegerät erfolgt, wobei jeweils gerade Zeilen unterschiedlich polarisiert sind als ungerade Zeilen und wobei ein erstes Teilbild des Optotypen auf geraden Zeilen dargestellt wird und wobei ein zweites Teilbild des Optotypen auf ungeraden Zeilen dargestellt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass gerade Zeilen eine erste Polarisierung aufweisen, wobei ungerade Zeilen eine zweite Polarisierung aufweisen, die von der ersten Polarisierung verschieden ist. A further advantageous embodiment of the method provides that the spatial presentation is performed by line by line display of the optotypes on the image output device, each straight lines are differently polarized as odd lines and wherein a first field of the optotypes is displayed on straight lines and wherein a second field of the optotype is displayed on odd lines. It can be provided that straight lines have a first polarization, wherein odd lines have a second polarization, which is different from the first polarization.
Durch Darstellung der Optotypen auf voneinander verschiedenen Zeilen mit von voneinander verschiedenen Polarisierungen kann ermöglicht werden, dass die Optotypen räumlich dargeboten werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass eine Polarisationsbrille eingesetzt wird, wobei ein erstes Brillenglas die erste Polarisierung aufweist und wobei ein zweites Brillenglas die zweite Polarisierung aufweist, so dass gerade Zeilen lediglich auf dem ersten Brillenglas abgebildet werden und so dass ungerade Zeilen lediglich auf dem zweiten Brillenglas abgebildet werden.By representing the optotypes on mutually different lines with different polarizations from each other can be made possible that the optotypes are presented spatially. It can be provided that a polarization glasses is used, wherein a first spectacle lens has the first polarization and wherein a second spectacle lens has the second polarization, so that straight lines are imaged only on the first spectacle lens and so that odd lines only on the second spectacle lens be imaged.
Ferner ist es denkbar, dass die Verschiebung der Optotypen nach hinten und/oder nach vorne durch horizontale Verschiebung der des ersten und/oder zweiten Teilbilds erfolgt. Durch Verschiebung des Abstands zwischen den beiden Teilbildern kann dieser entweder vergrößert oder verkleinert werden. Wenn der Abstand der beiden Teilbilder vergrößert wird kann folglich eine Vergrößerung der Raumtiefe erreicht werden.Furthermore, it is conceivable that the movement of the optotypes to the rear and / or to the front is effected by horizontal displacement of the first and / or second partial image. By shifting the distance between the two partial images this can be either increased or decreased. If the distance between the two partial images is increased, an increase in the spatial depth can consequently be achieved.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass die Polarisierung zirkular erfolgt. Es hat sich gezeigt, dass eine Verwendung einer zirkularen Polarisation besonders vorteilhaft ist.According to a particularly advantageous embodiment of the method can be provided that the polarization is circular. It has been found that use of a circular polarization is particularly advantageous.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens ist denkbar, dass die Zusammenführung des ersten und des zweiten Teilbildes durch eine 3D-Brille erfolgt, wobei das erste Teilbild nur auf einer ersten Sichtscheibe der Brille sichtbar ist und wobei das zweite Teilbild nur auf einer zweiten Sichtscheibe der Brille sichtbar ist.In a further embodiment of the method, it is conceivable that the merging of the first and the second partial image is performed by a 3D glasses, wherein the first partial image is visible only on a first lens of the glasses and wherein the second partial image only on a second lens of the glasses is visible.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Sehzeichendarstellung, die nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 dargeboten wird.The object mentioned at the outset is also achieved by an optotype display, which is presented by a method according to one of claims 1 to 7.
Ferner wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch ein Bildausgabegerät, eingerichtet zur erfindungsgemäßen Sehzeichendarstellung und durch eine Vorrichtung zur Sehzeichendarstellung, umfassend ein erfindungsgemäßes Bildausgabegerät, einen Tablet-Computer, der zur Ansteuerung des Bildausgabegeräts eingerichtet ist, sowie wenigstens eine 3D-Brille. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn des Bildausgabegerät und die 3D-Brille zur Bildtrennung mittels Zirkularpolarisierung eingerichtet sind.Furthermore, the object mentioned is achieved by an image output device, set up for the Sehzeichenderstellung invention and by a device for Sehzeichenderstellung, comprising an inventive image output device, a tablet computer, which is set up to control the image output device, and at least one 3D glasses. It is particularly preferred if the image output device and the 3D glasses for image separation by means of circular polarization are set up.
Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, anhand derer eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens näher beschrieben und erläutert ist. Es zeigen:Further details and advantageous developments of the invention will become apparent from the following description, on the basis of which an embodiment of the method according to the invention is described and explained in more detail. Show it:
Die Sehzeichendarstellung
Entsprechend besteht das zweite Dreieck
Im Stereo-Dreieckstest gemäß dem Stand der Technik erfolgt dabei eine Umschaltung der Dreiecke
Eine derartige Messung einer Verzögerungszeit hat sich als besonders nachteilig erwiesen. Daher hat es sich als vorteilhaft erwiesen, nicht mehr die Verzögerungszeit zu messen, sondern ein Panum-Areal bzw. einen Panum-Bereich exakt in Winkelminuten zu vermessen. Hierzu erfolgt gemäß dem Stand der Technik eine Verschiebung der Teilbilder
Eine solche Verschiebung hat sich jedoch immer noch als nachteilig erwiesen, da sie Personen keinen natürlichen Seheindruck vermittelt. Insbesondere bei jungen Personen und Kindern ist es daher schwer, ein Panum-Areal bzw. einen Panum-Bereich zuverlässig zu ermitteln, da der Komfort der Sehzeichendarstellungen gemäß dem Stand der Technik nicht ausreichend ist.However, such a shift has still been found to be detrimental because it does not give people a natural visual impression. Especially in young people and children, it is therefore difficult to reliably determine a panum area or a panum area, since the comfort of the Sehzeichendarstellungen according to the prior art is not sufficient.
Das Landschaftsbild
Als Optotypen können wie in
Zur Durchführung eines Sehtests erfolgt dann eine dynamische Verschiebung der verschiedenen Optotypen, d.h. der Wolken
Dazu werden die Optotypen, wie in den
In
Eine dynamische Verschiebung des Optotypen
Entsprechend zeigt
Der Optotyp
Die erfindungsgemäße Sehzeichendarstellung
Zur weiteren Erhöhung des Komforts ist daher ferner vorgesehen, dass das Landschaftsbild
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Zeitschrift Optometrie, Ausgabe 4/2014, dort S. 24 [0010] Journal Optometrie, issue 4/2014, there p. 24 [0010]
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