DE2939940A1 - Verfahren und vorrichtung zur darbietung von tests gegenueber einer person in verschiedenen abstaenden - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur darbietung von tests gegenueber einer person in verschiedenen abstaendenInfo
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Description
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BESCHREIBUNG :
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Darbietung von Tests gegenüber einer Person in verschiedenen
Beobachtungsabständen, insbesondere für Sehtests zur überprüfung der Sehschärfe.
Sehschärfetests werden den zu überprüfenden Personen im allgemeinen in einem einzigen bestimmten Abstand dargeboten,
der z.B. für diese Person der Fernsicht entspricht.
Es kann jedoch ebenfalls zweckmäßig sein, die Sehschärfe einer Person hinsichtlich der Nahsicht zu überprüfen oder hinsichtlich
irgendeiner Entfernung zwischen der Fern- und Nahsicht, insbesondere für ergonomische Untersuchungen.
Eine derartige erweitere Überprüfung der Sehschärfe einer Person macht es normalerweise erforderlich, die entsprechenden
Sehschärfetests in Abständen von dieser Person anzuordnen, die zwischen einem ausreichend nahen Beobachtungsabstand,
welcher der Nahsichtentfernung der Person entspricht, und einem ausreichend großen Beobachtungsabstand, welcher der
Fernsichtentfernung dieser Person entspricht, liegen.
Wenn gleichzeitig mit dieser Änderung der Beobachtungsentfernung die durchgeführten Tests unabhängig von der Entfernung
stets derselben Sehschärfe entsprechen sollen, so müssen normalerweise ebenso viele Testgruppen verschiedener Größen
wie verschiedene Beobachtungsentfernungen vorgesehen sein. Damit nämlich ein Test derselben Sehschärfe entspricht, muß
der Winkel, unter dem dieser Test von der Person gesehen wird, konstant bleiben, so daß dieser Test um so größer sein
muß, als die Beobachtungsentfernung zunimmt, aus der die Person ihn betrachtet.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung, die geeignet sind, um einer Person
beliebige, derselben Sehschärfe entsprechende Tests in verschiedenen Beobachtungsentfernungen darzubieten, wobei jedoch
nur ein einziger Testsatz verwendet werden soll.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bzw. 2 gelöst.
Gemäß der Erfindung sind also die Tests in einem einzigen gegebenen
Abstand von der Person angeordnet, und die Darbietung erfolgt über eine optische Vorrichtung mit einem Objektiv
und wenigstens einem Reflektor-Umlenkelement, das geeignet ist zur Erzeugung eines für die Person sichtbaren Bildes; das Reflektor-Umlenkelement
und das Objektiv werden so verschoben, daß die Beobachtungsentfernung, in der die Person das Bild
sieht, verändert wird.
Es muß dann lediglich das Reflektor-Umlenkelement der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verschoben werden, um die Beobachtungsentfernung zu verändern, in welcher der jeweilige Test der
überprüften Person dargeboten wird, wobei diese Person den Test nur über dieses Reflektor-Umlenkelement wahrnehmen kann.
Gleichzeitig wird die Stellung des Objektivs geändert, so daß sich das Testbild mit der geeigneten Vergrößerung in dem so
durch das Reflektor-Umlenkelement festgelegten Beobachtungsabstand
befindet.
Die Einstellung des Reflektor-Umlenkelements und des Objektivs
in Abhängigkeit von den gewünschten Beobachtungsentfernungen kann manuell erfolgen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Kopplungseinrichtung zwischen dem Reflektor-Umlenkelement
und dem Objektiv vorgesehen, um diese Einstellung vorzunehmen.
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Als besondere Anwendung sind zwar Sehschärfetests vorgesehen, das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung eignen
sich jedoch auch zur Darbietung anderer Tests, insbesondere Phorientests.
Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Bestimmung des Nahsicht-Entfernungspunktes
.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 das optische Schema zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung;
Fig. 3 ein Einstelldiagramm;
Fig. 4 und 5 andere Ausführungsformen der Erfindung, die teilweise der Ausführungsform nach Fig. 1 entsprechen.
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung zur Darbietung von Tests gegenüber einer Person in verschiedenen Abständen ohne
gleichzeitige Änderung der entsprechenden Sehschärfe enthält eine Testträgerplatte 10, ein Objektiv 11, das geeignet ist
zur Erzeugung eines Bildes I1 aus dem von der Platte 10 getragenen
Test I, sowie ein Reflektor-Umlenkelement 12, welches der durch ein Auge 13 angedeuteten Person gestattet, das Bild
I1 zu betrachten.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Testträgerplatte
10 eine drehbar auf einer waagerechten Achse 14 angeordnete Scheibe, die über ihren Umfang kreisförmig mit einer Mehrzahl
von Sehschärfetests versehen ist, die bezüglich desselben Umfanges C zentriert sind.
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Vorzugsweise entsprechen die so von der Scheibe 10 getragenen Tests jeweils verschiedenen Sehschärfen.
Es kann sich um beliebige Tests handeln, z.B. um sogenannte Landolt'sche Ringe, also um schwarze Ringe auf weißem Grund
oder weiße Ringe auf schwarzem Grund, die jeweils durch einen Schlitz geöffnet sind, dessen Anordnung von der betreffenden
Person angegeben werden muß.
Die von der Scheibe 10 getragenen Tests sind lichtdurchlässig, und gegenüber dem Umfangsbereich C der Scheibe ist eine Lichtquelle
16 angeordnet, welcher ein Filter zugeordnet sein kann, ebenso wie ein Abschwächer.
Gegenüber dem Umfang C der Scheibe 10, jedoch auf der anderen Seite gegenüber der Lichtquelle 16 kann ein Pechan-Prisma 17
vorgesehen sein, das um seine Achse drehbar angeordnet ist und so geeignet ist, die Bilder der von der Scheibe 10 getragenen
Landolt1sehen Ringe um ihre Achsen zu drehen.
Da die Achse 14 der Scheibe bei der gezeigten Ausführungsform waagerecht ist, während die optische Achse A des Objektivs 11
senkrecht ist, ist ein um 4 5° geneigter Umlenkspiegel 18 vorgesehen, um die Strahlen der Lichtquellen 16 nach Durchgang des
von der Scheibe 10 getragenen Tests I auf das Objektiv 11 zu
lenken.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist ferner ein zweiter, um
45° geneigter Umlenkspiegel 19 auf der anderen Seite des Objektivs vorgesehen, und zwar zwischen diesem und dem Reflektor-Umlenkelement
12.
Das Objektiv 11 ist längs seiner optischen Achse A in Richtung des Doppelpfeils F1 in Fig. 1 beweglich und einstellbar, während
das Reflektor-Umlenkelement 12 längs einer Achse A1 in Richtung
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eines Pfeils F2 in Fig. 1 beweglich und einstellbar ist, wobei diese Achse A1 sich aus der Umlenkung der optischen
Achse A aufgrund des Umlenkspiegels 19 ergibt und folglich
mit dieser optischen Achse A verbunden ist.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist das Reflektor-Umlenkelement
12 aus einem einfachen Planspiegel gebildet, der schräg zur Achse A1 ausgerichtet ist, längs welcher er beweglich
montiert ist; seine Orientierung ist einstellbar um eine Achse, die zu der vorgenannten Achse senkrecht ist, damit die
von ihm reflektierten Strahlen unabhängig von seiner Stellung
auf der Achse A1 stets zu dem Beobachter 13 gerichtet werden.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist der das Reflektor-Umlenkelement
12 bildende Spiegel auf einem Arm 20 befestigt und zur Einstellung der Orientierung des Spiegels wird der Arm 20 von
einem geeigneten Nocken 21 beaufschlagt.
Die konkrete Ausbildung der verschiedenen Bestandteile der optischen Vorrichtung nach der Erfindung sind ebenso wie die
Struktur der Mittel zum Festhalten und/oder Kontrollieren derselben in den Figuren nicht im einzelnen dargestellt und werden
hier nicht weiter beschrieben, da sie dem Fachmann ohne weiteres zugänglich sind.
Es wird nun das optische Schema der Fig. 2 betrachtet, wo die relativen Stellungen der Testträgerscheibe 10, also des Tests
I derselben, des Objektivs 11, des vom Objektiv 11 erzeugten Bildes I1 des Tests I sowie des Beobachters 13 längs einer als
geradlinig angenommenen optischen Achse dargestellt sind.
Der Abstand d, der in Fig. 2 das Bild I1 vom Beobachter 13
trennt, ist die Beobachtungsentfernung, aus der das Bild für den Beobachter 13 sichtbar ist.
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Da gemäß der Erfindung der Beobachter 13 dieses Bilds I1
über das Reflektor-ümlenkelement 12 sieht, muß zur Veränderung
der Beobachtungsentfernung d lediglich dieses Reflektorümlenkelement
12 längs der Achse A' verschoben werden.
Zweckmäßigerweise wird jedoch gleichzeitig das Objektiv 11 längs seiner optischen Achse A so verschoben, daß zum einen
das Bild I1 genau in dem gewünschten Beobachtungsabstand d
erzeugt wird und daß dieses Bild ferner eine solche Vergrößerung aufweist, daß für den Beobachter der Beobachtungswinkel,
unter welchem er dieses Bild sieht, für alle entsprechenden Beobachtungsentfernungen konstant gehalten wird.
Die Grundgleichung des Objektivs 11 ergibt:
PP1 f
worin ρ der von der Testträgerscheibe 10 aus gemessene Aufstellabstand
des Objektivs 11, p1 der von dem Objektiv 11 ausgemessene
Abstand, in dem das Bild I' erzeugt wird, und f die Brennweite des Objektivs sind.
Wenn mit g die Vergrößerung bezeichnet wird, so ergibt sich
üblicherweise:
»■fr-
Wenn mit D der Abstand bezeichnet wird, in dem das Bild I1
erzeugt wird, und zwar von der Testträgerscheibe 10 aus gemessen, so ergibt sich:
D = - ρ + p· = f(2 - g - I).
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, ausgehend von einem Sehschärfetest,
der einer gegebenen Sehschärfe für einen als Bezugswert gewählten gegebenen Beobachtungsabstand do entspricht,
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einen weiteren Sehschärfetest durchzuführen, der derselben Sehschärfe entspricht, jedoch in einer Beobachtungsentfernung
d dargeboten wird, die verschieden von dem als Bezugswert gewählten Beobachtungsabstand do ist.
Die verschiedenen Testbilder müssen untereinander in einem solchen Größenverhältnis stehen, daß dieses Verhältnis, welches
gleich der Vergrößerung durch das Objektiv 11 ist, auch gleich dem Verhältnis der entsprechenden Beobachtungsentfernungen ist,
so daß gilt:
do = " g·
Ausgehend von den obigen Beziehungen können aufgrund der gewünschten
Beobachtungsentfernung d und des als Bezugswert gewählten Beobachtungsabstandes do die Werte von D und ρ berechnet
werden:
do d
Für jeden gewünschten Abstand d ist also zu jedem Zeitpunkt der Wert des Abstandes ρ bekannt, in dem das Objektiv 11 von
der Testträgerscheibe 10 angeordnet werden muß, damit die Bedingungen für dieselbe Sehschärfe erfüllt sind.
Zu diesem Zweck kann das in Fig. 3 gezeigte Diagramm herangezogen werden.
In diesem Diagramm, das in gewisser Weise eine Kopplungseinrichtung
zwischen den Relativstellungen des Reflektor-Umlenkelements
12 und des Objektivs 11 zur Erfüllung der Bedingungen
für dieselbe Sehschärfe darstellt, sind auf der Abszisse die möglichen Beobachtungsentfernungen d und auf der Ordinate die
entsprechenden Werte der Abschnitte p, D und (D + d) aufgetragen.
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Die den Wert der Entfernung p, welche die wesentliche gesuchte Entfernung ist, darstellende Kurve ist in Fig. 3 mit
durchgehendem Strich eingezeichnet, während die Kurven der Entfernungen D und (D + d) gestrichelt eingezeichnet sind.
Mit einem solchen Diagramm kennt der Benutzer der Vorrichtung stets die von der gewünschten Beobachtungsentfernung d, welche
die Einstellung des Reflektor-Umlenkelements 12 ermöglicht, abhängige zusätzliche Einstellung des Objektivs 11.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist eine
automatische Kopplungseinrichtung zwischen dem Reflektor-Umlenkelement
12 und dem Objektiv 11 vorgesehen.
Z.B. kann die Stellung dieser beiden Teile auf ihren jeweiligen Bewegungsachsen durch geeignete Motoren gesteuert werden, z.B.
durch Schrittmotoren, die gemeinsam von einer Programmiereinrichtung oder von einem Mikroprozessor gesteuert werden.
Bei dieser Ausführungsform wird dann lediglich der gewünschte
Entfernungsabstand d angezeigt, damit eine automatische Positionseinstellung
des Objektivs 11 und des Reflektor-Umlenkelements 12 erfolgt.
Wenn also mittels der Testträgerscheibe 10 Sehschärfetests nacheinander dargeboten werden, die einer Beobachtungsentfernung
do entsprechen, also Tests, die einer gegebenen Sehschärfe entsprechen, sieht der Beobachter 13 in Wirklichkeit diese Tests
aus einer anderen Beobachtungsentfernung, die beliebig variiert werden kann, und gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung entsprechen diese Tests für alle gewählten Beobachtungsentfernungen d derselben Sehschärfe.
Für alle gewünschten Beobachtungsentfernungen wird also vorteilhafterweise
nur ein einziger Satz Testbilder verwendet.
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Ferner ist vorzugsweise unabhängig von den Beobachtungsent— fernungen der Sehschärfeschritt, also der Sehschärfeabstand zwischen
zwei aufeinanderfolgenden Tests, konstant.
Daraus ergibt sich eine Vereinfachung bei der Auswertung der
mittels dieser Tests gewonnenen Ergebnisse.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch dazu dienen,
andere Tests als Sehschärfetests in verschiedenen Entfernungen darzubieten.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dient die Vorrichtung der Messung der Phorien in einem beliebigen Abstand.
Zu disem Zweck ist senkrecht über dem Umfang C der Testträgerscheibe
10, jedoch auf der anderen Seite des Umlenkspiegels 18 gegenüber dieser Testträgerscheibe 10 eine Phorien-Meßvorrichtung
26 vorgesehen, und der Umlenkspiegel 18 ist schwenkbar um eine in seiner Ebene enthaltene Achse, so daß er die von
der Vorrichtung 26 ausgehenden Lichtstrahlen anstelle derjenigen aus der Testträgerscheibe 10 zum Objektiv 11 lenken kann.
Da die Phorien-Meßvorrichtung 26 als solche bekannt ist, wird
sie hier nicht im einzelnen beschrieben.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform enthält das Refelktor-Umlenkelement
12 zwei Spiegel 27', 27", die jeweils um im entgegengesetzten Sinne zur Achse A1 geneigt sind, längs
welcher dieses Reflektor-Umlenkelement bewegbar und einstellbar angeordnet ist, wobei diese Spiegel 27', 27" seitlich auf
beiden Seiten dieser Achse A1 angeordnet sind.
Diese Vorrichtung behält vorzugsweise eine gleichbleibende Orientierung bei, unabhängig von der Stellung längs der Achse
A'.
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Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausfuhrungsform ist das Reflektor-Uralenkelement
12 aus einem Planspiegel gebildet, und dieser ist senkrecht zur Achse A1, auf welcher er einstellbar angeordnet
ist, wobei diese Achse A1 mit der optischen Achse A des
Objektivs 11 zusammenfällt; ein halbdurchlässiger Spiegel 28 ist vor den Beobachtern 13 zwischen dem Spiegel und dem Objektiv
angeordnet.
Bei sämtlichen Ausführungsformen befinden sich die verwendeten
Testbilder stets in derselben ebenen tatsächlichen Entfernung von der Person, wobei diese Entfernung durch die Anordnung der
Testträgerscheibe bezüglich der Person bestimmt wird; diese Tests werden jedoch der Person unter verschiedenen variablen
Beobachtungsabständen dargeboten, wobei für jeden Entfernungsabstand
d das dargebotene Testbild sich optisch in einer Entfernung (D + d) befindet, die von dem erwähnten tatsächlichen
Abstand verschieden ist und von der Beobachtungsentfernung abhängt.
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Leerseite
Claims (7)
1. Verfahren zur Darbietung von Tests, die jeweils der gleichen Sehschärfe entsprechen, gegenüber einer Person in
verschiedenen Abständen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tests in einer einzigen gegebenen Entfernung der
Person durchgeführt werden, daß die Darbietung über eine optische Vorrichtung erfolgt, die ein Objektiv und wenigstens
ein Reflektor-Umlenkelement aufweist, das geeignet ist zur Erzeugung eines für die Person sichtbaren Bildes,
und daß durch Bewegung des Reflektor-Umlenkelementes und
des Objektivs der Beobachtungsabstand, in dem die Person das Bild und dessen Vergrößerung sieht, derart verändert
wird, daß der Winkel, unter welchem die Person das Bild sieht, konstant bleibt.
H. 4 · POSTFTc1H 86072(J ·%/βΕΧΓ1ΠΤ?Β
ORIGINAL INSPECTED
2/. Vorrichtung zur Darbietung von derselben Sehschärfe entsprechenden
Tests gegenüber einer Person in verschiedenen Abständen, gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch die Kombination aus einer Testträgerplatte (10), einem Objektiv (11) zur Erzeugung eines Bildes irgendeines
von der Testträgerplatte getragenen Tests und aus einem Reflektor-Umlenkelement (12), das der Person die
Beobachtung des Bildes ermöglicht, wobei das Objektiv (11)
längs seiner optischen Achse beweglich und einstellbar ist und das Reflektor-ümlenkelement (12) längs einer mit der
optischen Achse verbundenen Achse beweglich und einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Kopplungseinrichtung zwischen dem Reflektor-ümlenkelement (12) und dem Objektiv (11) vorgesehen ist, welche den
Winkel, unter dem die Person das Bild des jeweiligen Tests sieht, konstant hält.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflektor-Umlenkelement (12) einen einfachen Planspiegel
enthält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Planspiegel eine
einstellbare Orientierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Planspiegel gegenüber der Achse, längs welcher er
bewegbar ist, schräg ausgerichtet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Planspiegel senkrecht zu der Achse ist, in bezug auf
welche er bewegbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reflektor-Umlenkelement (12) zwei Planspiegel (271 , 27")
aufweist, die jeweils gegenüber der Achse, längs welcher das Reflektor-Umlenkelement bewegbar angeordnet ist, um
45° geneigt sind, jedoch im entgegengesetzten Sinne.
030015/0191
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