WO2004086961A1

WO2004086961A1 - Vorrichtung zur untersuchung der farbsinntüchtigkeit

Info

Publication number: WO2004086961A1
Application number: PCT/EP2004/003543
Authority: WO
Inventors: Werner Reis
Original assignee: Werner Reis
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2004-04-02
Publication date: 2004-10-14

Abstract

Beschrieben wird eine Vorrichtung zur Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit des menschlichen Auges mit wenigstens zwei Beleuchtungsmitteln, die Licht mit jeweils zueinander komplementären Farben emittieren, das jeweils mittels einer Abbildungsoptik in einer optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung bringbar ist, sowie mit einem Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beleuchtungsmittel jeweils eine den jeweiligen Farblichtanteil emittierende Lichtquelle aufweisen, die Licht mittels Stromimpulsanregung gleich bleibender Amplitude und mit einer Pulsfrequenz oberhalb der Flimmerfrequenz des menschlichen Auges emittieren, und dass das Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile eine das Verhältnis der Pulsfrequenzen, mit denen die Lichtquellen jeweils mit Stromimpulsen beaufschlagbar sind, beeinflussende Einheit ist.

Description

Vorrichtung zur Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit des menschlichen Auges mit wenigstens zwei Beleuchtungsmitteln, die Licht mit jeweils zueinander komplementären Farben emittieren, das jeweils mittels einer Abbildungsoptik in eine optisch auffangbare Bildoder Zwischenbildebene in Überlagerung bringbar ist, sowie mit einem Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile.

Stand der Technik

Neben den refraktiven Eigenschaften des menschlichen Auges wird der Seheindruck zu gleichen Teilen auch von der Farbseh- bzw. Farbsinntüchtigkeit bestimmt. Letztere hängt von der physiologischen Funktion der in der Netzhaut befindlichen unterschiedlich ausgebildeten Zapfentypen ab, die bei Erkrankungen oder durch genetische Störungen in Mitleidenschaft gezogen werden können. Der Grad der durch Erkrankungen verursachter oder erblich bedingter Farbsinnstörungen ist mitentscheidend dafür, ob die jeweilige Person zur Ausübung bestimmter Berufe und Tätigkeiten in der Lage ist. Zur quantitativen Bestimmung des Grades einer an einer Farbsinnstörung leidenden Person bedient man sich zumeist eines sog. Anomaloskops, mit dem eine Überprüfung der Farbensinntüchtigkeit in Bezug auf das Rot-Grün-Sehen möglich ist. Mit dem sog. Anomaloskop nach Nagel erfolgt die Bestimmung der Farbsinntüchtigkeit durch einen Vergleich eines binären Gemisches aus einem roten und einem grünen Spektrallicht mit einem monochromatischen Gelbfarbton. Da durch die Mischung der komplementären Farbanteile Rot und Grün der Mischfarbton Gelb entsteht, ist es möglich, aus dem Mischungsverhältnis beider komplementärer Farbanteile unter Vorgabe eines möglichst farbidentischen Angleichens an den monochromatischen Referenzgelbfarbton die Farbnormalsichtigkeit bzw. die Art und den Grad einer möglicherweise vorhandenen Farbenfehlsichtigkeit zu bestimmen. Der optische Aufbau eines Anomaloskops nach Bauart Nagel entspricht dem eines an sich bekannten Spektralphotometers mit einem dem besonderen Zweck zur Überprüfung der Farbsinntüchtigkeit angepassten Spaltsystems. Das Spaltsystem sieht zwei parallel liegende Eintrittsspalte vor, deren jeweils äußere Spaltbacken unveränderlich feststehen und die über eine gemeinsame, mittig angeordnete Spaltbacke verfügen, die orthogonal zur Längserstreckung beider Eintrittsspalte linear beweglich angeordnet ist, so dass durch Linearverschiebung der mittleren Spaltbacke längs einer Verschiebungsrichtung einer der beiden Eintrittsspalte verengt und der andere proportional aufgeweitet wird. Bei Verschiebung der mittleren, gemeinsamen Spaltbacke in die entgegengesetzte Richtung erfolgt eine entsprechend umgekehrte Spaltweitenänderung. Jeweils einer der beiden Eintrittsspalte wird mit rotem Licht, vorzugsweise λ = 671 nm (rote Litium-Linie) beaufschlagt, wohingegen der andere Eintrittsspalt mit der grünen Quecksilberlinie bei einer Wellenlänge von 546,1 nm beleuchtet wird. Mit Hilfe einer an der mittleren Spaltbacke angreifenden Feinschraube kann durch entsprechende Spaltbreitenwahl das Mischungsverhältnis der beiden Spektrallichter gezielt verändert werden, wodurch sich für eine zu untersuchende Person durch die in Überlagerung bringbaren Komplementärfarbanteile eine entsprechende Mischfarbe ergibt. Zur Projektion eines Referenzfarbtons ist ein dritter, feststehender Eintrittsspalt vorgesehen, der mit einer Wellenlänge von 589,3 nm beaufschlagt wird. Über ein optisches System, bestehend aus einer Schmalfilmprojektionslampe mit Dispersionsprisma, das die einzelnen Farben erzeugt, einem Fernrohrobjektiv sowie eine Akkomodationslupe gelangt das jeweilige Licht in das zu untersuchende Auge einer Person, so dass für die Person in einem unteren Beobachtungsfeld das homogene Spaltlicht des Referenzlichtes und in einem oberen Beobachtungsfeld je nach Stellung der einstellbaren Eintrittsspalte homogenes rotes, grünes oder eine sich aus der jeweiligen Spektrallichtfarben ergebende Mischfarbe erkennbar wird.

Ziel ist es durch die zu untersuchende Person die Breite der Einstellspalte derart wählen zu lassen, so dass die sich aus den komplementären Farben ergebende Mischfarbe nach dem Farbempfinden der Person in Übereinstimmung mit der gelben Referenzfarbe gebracht wird. Nach DIN 6160 gilt es, einen sog. Anomalquotienten AQ zu ermitteln, der als messbare Größe eine quantitative Aussage über die Farbfehlsichtigkeit einer Person auszudrücken vermag. Der Anomalquotient AQ kann auf der Grundlage der am Anomaloskop eingestellten Spaltweiten entsprechend ermittelt werden.

Alternative Verfahren zur Beurteilung der Farbsinntüchtigkeit besteht in der Verwendung sog. Pseudo-Isochromatischer Tafeln, auch Ishihara-Tafeln genannt, die jedoch eine reine qualitative Aussage über die Farbsinntüchtigkeit von Personen gestattet. Bei berufsentscheidenden Untersuchungen des Farbsinnes können derartige Farbtafeln aufgrund ihrer nur rein qualitativen Aussagekraft nicht eingesetzt werden.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit des menschlichen Auges mit wenigstens zwei Beleuchtungsmitteln, die Licht mit jeweils zueinander komplementären Farben emittieren, das jeweils mittels einer Abbildungsoptik in eine optisch auffangbare Bildoder Zwischenbildebene in Überlagerung bringbar ist sowie mit einem Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farbanteile, derart auszugestalten, dass der apparative Aufwand im Vergleich zu an sich bekannten Anomaloskopen erheblich reduziert werden soll. Insbesondere soll es möglich sein, ein die Farbsinntüchtigkeit einer Person sowohl im Wege einer exakten Messung als auch eines qualitativen Testes zu erfassen sowie zu überprüfen. Die Vorrichtung sollte möglichst kompakt und kleinbauend sein, so dass ein portabler Einsatz möglich ist. Überdies gilt es trotz hoher Anforderungen an die Messgenauigkeit ein möglichst kostengünstiges Mess- und Prüfsystem zu realisieren.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit des menschlichen Auges gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist derart ausgebildet, dass die Beleuchtungsmittel jeweils eine den jeweiligen Farblichtanteil emittierende Lichtquelle aufweisen, die Licht mittels Stromimpulsanregung gleich bleibender Amplitude und mit einer Pulsfrequenz oberhalb der Flimmerfrequenz des menschlichen Auge emittieren. Das Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile ist im erfindungsgemäßen Falle als eine das Verhältnis der Pulsfrequenzen, mit denen die Lichtquellen jeweils mit Stromimpulsen beaufschlagbar sind, beeinflussende Einheit ausgebildet.

Durch die bevorzugte Verwendung von Festkörperlichtquellen, wie bspw. lichtemittierende Dioden (LED) oder Laserdioden, deren spektrales Emissionsvermögen iri geeigneter Weise an die jeweils zu untersuchende Farbsehstörung angepasst werden kann, können die Lichtquellen in der erfindungsgemäßen Weise mit Stromimpulse gleich bleibender Amplitude und mit geeignet gewählten Pulsfrequenzen beaufschlagt werden. Im Falle einer Rot-Grün-Farbsinnuntersuchung (Deuteranomalie, d.h. Grünschwäche, oder Protanomalie, d.h. Rotschwäche) ist jeweils eine im roten sowie eine im grünen Spektralbereich emittierende Festkörperlichtquelle zu wählen. Das Mischungsverhältnis beider in die optisch auffangbare Bild- oder Zwischenbildebene projizierten Farblichtanteile lässt sich durch eine gezielte gegenseitige Abstimmung der Beleuchtungsdichten einstellen. Dies erfolgt in einer einfachsten Ausführungsform mit einem als Drehpotentometer ausgebildeten Drehmittel, das bei Betätigen die in die optisch auffangbare Bild- oder Zwischenbildebene projizierten Beleuchtungsdichten beider Farbanteile in jeweils zueinander umgekehrt proportionalen Verhältnis beeinflusst, d. h. bei Erhöhung der Beleuchtungsdichte, bspw. der rotemittierenden Lichtquelle reduziert sich die Beleuchtungsdichte in entsprechend proportionaler Weise der grünen Lichtquelle, wodurch der sich in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene ergebende Mischfarbton graduell verändern lässt. Die Einflussnahme auf die Beleuchtungsdichte der von den jeweiligen Lichtquellen emittierten Farbanteilen erfolgt durch Variation der Pulsfrequenzen, mit denen die einzelnen Lichtquellen bestromt werden. Eine diesbezügliche Helligkeitsänderung von Lichtquellen geht grundsätzlich aus der DE 25 52 839 hervor, die ein perimetrisches Augenuntersuchungsgerät beschreibt. Weitere Einzelheiten zur diesbezüglichen Helligkeitsregelung können dieser Druckschrift entnommen werden.

In vorteilhafter Weise ist in der optisch auffangbare Bild- oder Zwischenbildebene eine Matt- oder Opalscheibe angeordnet. Im Weiteren wird davon ausgegangen, dass sich eine Mattscheibe in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene befindet.

Durch die gezielte Verwendung von Festkörperlichtquellen zur Erzeugung von für die Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit erforderlichen Farbanteile entfällt die aufwendige mechanische Blendenanordnung zur Farbmischung der jeweiligen Farbanteile, überdies lassen sich geeignet gewählte Festkörperlichtquellen mit elektrischen Spannungen im Niedervoltbereich betreiben, so dass die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung batteriebetrieben werden kann und ein autonomer, portabel hanzuhabender Einsatz möglich wird.

Wie im Weiteren unter Bezugnahme auf einzelne Ausführungsbeispiele gezeigt wird, eignet sich die Vorrichtung sowohl als Mess- als auch als Testgerät. Gleichsam einem an sich bekannten Anomaloskop ist es möglich, die von einer jeweiligen zu untersuchenden Person individuell eingestellten Beleuchtungsdichten quantitativ zu erfassen und durch Auswertung mit Hilfe des Anomalquotienten AQ zu bewerten. Andererseits ermöglicht das erfindungsgemäße Gerät auch eine rein qualitative Untersuchung des Farbsinnes, indem durch entsprechende Farbmischung bestimmte Farben-Paare in das Auge einer zu untersuchenden Person projiziert werden, die die Farben-Paare unter Massgabe ihrer Farbähnlichkeit zu bewerten hat. Die nachfolgenden Ausführungen sollen anhand konkreter Ausführungsbeispiele die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutern.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen exemplarisch beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit drei

Lichtquellen, Fig. 2 Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zwei zur Überlagerung bringbaren Lichtquellen sowie einer

Referenzlichtquelle sowie Fig. 3 Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit jeweils drei in Überlagerung zu bringenden Lichtquellen sowie drei in

Überlagerung zu bringenden Referenzlichtquellen.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit

In Figur 1 ist ein einfaches Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung dargestellt, die innerhalb eines Gehäuses G drei Lichtquellen 1, 2, 3 aufweist, die jeweils die Komplementärfarben rot (r), grün (g) sowie blau (b) emittieren. Das Licht der vorzugsweise als LED ausgebildeten Lichtquellen wird jeweils über entsprechende Kondensorlinsen 4, die gemeinsam mit der jeweiligen Lichtquelle 1 , 2, 3 linearbeweglich gelagert sind, auf eine Mattscheibe 5 abgebildet, auf der die drei Farbanteile rot, blau, grün unter Ausbildung einer Mischfarbe überlagert werden. Die auf die Mattscheibe 5 projizierte Mischfarbe wird letztlich vom Auge einer zu untersuchenden Person P wahrgenommen. Auf die Darstellung einer entsprechenden Okularoptik ist in der Figur 1 verzichtet worden.

Im Falle gleicher Beleuchtungsdichten stellt sich auf der Mattscheibe 4 ein weißes Beleuchtungsfeld ein. Die gemeinsame Linearbeweglichkeit jeweils von Kondensorlinse und Lichtquelle gestattet eine präzise Justierung der von den Lichtquellen auf der Mattscheibe erzeugten Beleuchtungsdichten. So ist es durchaus denkbar, dass herstellungsbedingt die Beleuchtungsdichten von LEDs gleicher Bauart voneinander abweichen. Zu Zwecken einer Kompensation diesbezüglicher Abweichungen dient die Linearbeweglichkeit.

Nur der guten Ordnung halber wird darauf hingewiesen, dass alternativ zum Vorsehen der in Figur 1 dargestellten drei getrennten Lichtquellen 1 , 2, 3 es ebenso möglich ist eine Mehrfarbendiode einzusetzen, die über drei einzeln ansteuerbare Farbkanäle verfügt, deren Licht auf die Mattscheibe 4 über eine geeignete Abbildungsoptik projizierbar ist.

Alle drei in Figur 1 dargestellten Lichtquellen 1 , 2, 3 werden mit Stromimpulsen gleicher Amplitude versorgt, deren Impulsfrequenz größer als 50 Hz, also über der Flimmergrenze des menschlichen Auges liegt, um einen Farbeindruck mit konstanter Helligkeit auf die Mattscheibe 5 zu pojizieren. Die Stromversorgung kann jedoch mittels eines Einstellmittels 6, das seitlich an dem Gehäuse G angebracht ist, in der nachstehenden Weise beeinflusst werden.

Um eine möglicherweise bestehende Farbfehlsichtigkeit bei einer Person feststellen zu können, wird das Farbmischungsverhältnis von der zu untersuchenden Person mit Hilfe des vorzugsweise als Drehpotentiometer 6 ausgebildeten Einstellmittels individuell gewählt. Zur Untersuchung der Rot-Grün-Farbsehtüchtigkeit verbleibt die blauemittierende Lichtquelle 2 während der Farbsinnuntersuchung mit einer konstant einprogrammierten Helligkeit bzw. Beleuchtungsdicht unverändert. Aufgabe für die Person ist es, durch entsprechende Mischung der rot und grün emittierenden Lichtquellenl , 3 auf der Mattscheibe weißes Mischlicht zu erzeugen. Da alle drei Lichtquellen 1 , 2, 3 mit Stromimpulsen beaufschlagt werden, deren Pulsfrequenzen über der natürlichen Flimmerfrequenz des Auges, d. h. größer 50 Hz ist, können insbesondere die rotemittierende und grünemittierende Lichtquelle 1, 3 durch Pulsfrequenzänderung in ihrer Beleuchtungsdichte bzw. Helligkeit verändert werden. Durch Verdrehen des Drehpotentiometers 6 in eine Richtung ändert sich bspw. das Mischungsverhältnis zwischen dem roten und grünen Farblichtanteil derart, dass die grün emittierende Lichtquelle 3 mehr Stromimpulse erhält und die rot emittierende Lichtquelle mit entsprechend weniger Stromimpulsen beaufschlagt wird. Das Verdrehen des Drehpotentiometers 6 in die entgegengesetzte Richtung führt entsprechend zum gegenteiligen Effekt, d. h. die rotemittierende Lichtquelle 1 wird entsprechend mit höherfrequenten Stromimpulsen versorgt und die grünemittierende Lichtquelle 3 entsprechend weniger. Erscheint für die zu untersuchende Person die Farbe weiß an der Mattscheibe 5, so repräsentiert das Pulsfrequenzverhältnis zwischen der roten und grünen Lichtquelle das tatsächlich auf der Mattscheibe projizierte Farbmischungsverhältnis, das anhand der jeweiligen Stromimpulsfrequenz quantitativ erfasst werden kann. Aus der Anzahl der eingestellten Stromimpulse für die einzelnen Farben lässt sich nach der Rayleigh-Gleichung der Anomalquotient AQ ermitteln, der über eine am Gehäuse G vorgesehene Displayeinheit 7 darstellbar ist.

Wie bereits vorstehend bereits angedeutet, sind für einen definierte Weisslichtabgleich der erfindungsgemäßen Vorrichtung die innerhalb des Gehäuses G vorgesehenen Lichtquellen 1 , 2, 3 längsbeweglich zu jeweils ihrer durch die Kondensorlinse 4. vorgegebenen optischen Achse 8 verschiebbar, um entsprechende Helligkeitsgrundeinstellungen vornehmen zu können. Mit Hilfe eines geeigneten Leuchtdichtemessgerätes, das die Beleuchtungsdichte der jeweiligen Lichtquelle am Ort der Mattscheibe 6 erfasst, kann durch Verschieben der jeweiligen Lichtquelle nebst der ihr zugeordneten Kondensorlinse 4, die für einen telezentrischen Strahlengang nach Durchtritt des Lichtes sorgt, für eine definierte Beleuchtungshelligkeit gesorgt werden.

Zur Vorkehrung gegenüber möglichen Alterungserscheinungen der Lichtquellen werden die Festkörperlichtquellen vor Einbau in das Gehäuse G durch Tempern künstlich vorgealtert. Auf diese Weise können an der Lichtquelle auftretende Degradatioserscheinungen weitgehend ausgeschlossen werden, so dass nach Abgleich der Beleuchtungsdichten gemessen am Ort der Mattscheibe davon ausgegangen werden kann, dass keine weiteren Wartungsarbeiten an der Vorrichtung für den weiteren Gebrauch erforderlich werden.

Das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel überlässt es der zu untersuchenden Person einen von ihr subjektiv wahrnehmbaren weißen Farbton auf der Mattscheibe 6 durch entsprechende Variation der Rot-Grün-Farbanteile einzustellen. In der einfachsten, vorstehend beschriebenen Ausführungsvariante fehlt es an einem Referenzfarbton, an dem sich eine Person orientieren könnte.

Das in Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ermöglicht einer zu untersuchenden Person hingegen die Angleichung eines Mischfarbtones an einen vorgebbaren Referenzfarbton. Hierzu sieht die Vorrichtung einen oberen Strahlengang öS sowie einen unteren Strahlengang uS vor, die in zwei getrennten Bereichen 51, 52 auf der Mattscheibe 5 abgebildet werden. Eine feststehende Blendenanordnung B sorgt für eine getrennte, unmittelbar benachbarte Farbdarstellung auf der Mattscheibe 5. Der obere Mattscheiben bereich 51 dient als Projektionsfläche zweier in Überlagerung tretender Farblichtanteile rot, grün, die jeweils von einer grünen Lichtquelle 3 und einer roten Lichtquelle 1 emittiert werden. Die Farbanteile der jeweils beiden als LED ausgebildeten Lichtquellen 1 , 3 gelangen über einen Wellenlängen selektiven Spiegel 8 längs des gemeinsamen oberen Strahlenganges öS auf den oberen Mattscheibenbereich 51. Um eine definiert vorgegebene Beleuchtungsdichte am Ort der Mattscheibe 5 gewährleisten zu können, sind beide Lichtquellen 1, 3 längs relativ zu ihrer jeweils durch die Kondensorlinse 4 definierten optischen Achse gemeinsam mit der Kondensorlinse justiert worden. Die Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen 1 , 3 erfolgt in der vorstehend bereits dargelegten Weise mittels Pulsfrequenzvariation der Stromimpulse.

Durch die auf der Mattscheibe 5 in Mischung gebrachten Komplementärfarben rot und grün entsteht ein gelber Farbeindruck, den es gilt, von der Person P mit einem Referenzgelbfarbton in Übereinstimmung zu bringen, der auf dem unteren Bereich 52 der Mattscheibe 5 projiziert wird. Zur Erzeugung des Referenzgelbfarbtons dient eine entsprechend konditionierte, gelbes Licht emittierende LED 2, deren Licht ebenfalls über eine entsprechende Kondensorlinse 4 auf die Mattscheibe 5 im Bereich 52 abgebildet wird.

In gleicherweise wie im vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel gilt es nun von der Person P das Farbmischungsverhältnis des Rot- /Grün-Farbanteiles durch gezielte Einflussnahme auf die Stromimpulsfrequenzen mit denen die Lichtquellen 1 , 3 beaufschlagt werden. Erscheint für die Person P die von ihr beeinflussbare Farbe gelb im oberen Mattscheibenbereich 51 in einer übereinstimmenden Weise mit dem Referenzgelb-Farbton, der im unteren Mattscheibenbereich 52 projiziert wird, so kann aus dem aktuell eingestellten Mischungsverhältnis zwischen Rot- und Grünfarbton unter Zugrundelegung der Rayleigh-Gleichung der Anomalquotient ermittelt werden, der gleichsam im Ausführungsbeispiel in Figur 1 über eine entsprechende Displayeinheit zur Darstellung gebracht werden kann.

Selbstverständlich ist es möglich die in Figur 2 zur Überprüfung der Rot-Grün- Farbsinntüchtigkeit geeignete Vorrichtung durch entsprechenden Austausch geeigneter Farb-LED's auch zur Überprüfung von anders gelagerten Farbsehfehlereigenschaften einzusetzen, bspw. zur Überprüfung der Blau-Gelb- Farbsehtüchtigkeit. Hierzu müsste die rote Lichtquelle 1 durch eine blaue, die grüne Lichtquelle 3 durch eine gelbe und die Referenzlichtquelle R durch eine grüne Lichtquelle ersetzt werden. Auch in diesem Fall kann der Grad des Farbsehfehlers der jeweiligen Person aus dem Mischungsverhältnis der Farbanteile blau und gelb anhand der jeweils eingestellten Pulsfrequenzen ermittelt werden. Eine gegenüber der Ausführungsform gemäß Figur 2 erweiterte Ausführungsform ist in Figur 3 dargestellt. In diesem Fall sind jeweils drei Lichtquellen vorgesehen, um einerseits eine von der zu untersuchenden Person einstellbare Mischfarbe, die im Mattscheibenbereich 51 dargestellt wird, und andererseits um einen entsprechenden Referenzfarbton zu generieren, der im unteren Bereich 52 der Mattscheibe 5 abgebildet wird. Die Lichtanteile, die jeweils von der roten Lichtquelle 1 , blauen Lichtquelle 2 und grünen Lichtquelle 3 über ihre jeweiligen Kondensorlinsen 4 in telezentrische Strahlengänge abgebildet werden, gelangen über entsprechende Wellenlängen-selektive Spiegel 8, 8' längs eines gemeinsamen oberen Strahlenganges öS auf den Mattscheibenbereich 51 in Überlagerung und ergeben bei entsprechend vorgegebenem Mischungsverhältnis einen weiß ausgeleuchteten Mattscheibenbereich 51. In entsprechend gleicher Anordnung sind längs des unteren Strahlenganges uS eine rote Referenzlichtquelle R1 , eine blaue Referenzlichtquelle R2 sowie eine grüne Referenzlichtquelle R3 mit entsprechender Kondensorlinsenzuordnung 4 vorgesehen.

Gleichsam der vorstehenden Beschreibung erfolgt die Ansteuerung der einzelnen Lichtquellen, die vorzugsweise als LED ausgebildet sind mit definierten Stromimpulsen gleicher Amplitude, die im Mischzustand die Farbe weiß ergeben.

Um eine Farbvielsichtigkeitsüberprüfung vornehmen zu können, wird das Farbmischungsverhältnis der Lichtquellen 1 , 2, 3 von der zu untersuchenden Person selbst mit Hilfe eines nicht dargestellten Drehpotentiometers eingestellt, wobei die Helligkeit bzw. Beleuchtungsdichte der blauemittierenden Lichtquelle 2 konstant einprogrammiert ist. Die Farbanteile rot und grün werden von der Person in geeigneter Weise per Drehpotentiometer gemischt, bis die Person weißes Licht am Mattscheibenbereich 51 sieht, das in Übereinstimmung mit dem im Mattscheibenbereich 52 voreingestellten Referenzweiß zu bringen ist.

Je nach Farbmischungsverhältnis der gezielt einstellbaren Referenzlichtquellen R1 , R2 und R3 können nahezu beliebige Referenzfarbtöne im Mattscheibenbereich 52 generiert werden, die von der zu untersuchenden Person durch geeignetes Einstellen der Farbmischungsverhältnisse der Lichtquellen 1 , 2 und 3 nachzuempfinden sind. Je nach nachzuempfindendem Farbton gilt es von der zu untersuchenden Person P ein geeignet gewähltes Lichtquellenpaar durch Variation mit Hilfe einer Drehregelung zu beeinflussen, um den Referenzmischfarbton im Mattscheibenbereich 51 einzustellen.

Neben der vorstehend beschriebenen Möglichkeit den Grad der Farbfehlsichtigkeit anhand der Ermittlung des Anomalquotienten AQ quantitativ zu erfassen und die Vorrichtung als Messvorrichtung einzusetzen, ist es ebenso möglich, die erfindungsgemäß ausgebildete Untersuchungsvorrichtung hinsichtlich Farbsinntüchtigkeit als Farbtestgerät zu verwenden. So eignen sich die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiele für den Einsatz als Farbtestgerät in der Weise, dass an dem oberen Mattscheibenbereich 51 sowie unteren Mattscheibenbereich 52 vorgebbare Farbmischungsverhältnisse erzeugt und dargestellt werden, die es gilt von der Person dahingehend zu beurteilen, ob beide Mattscheibenbereiche farbgleich oder von unterschiedlichen Farbtönen sind. Aus diesen Antworten lassen sich entsprechende Farbanomalien ableiten. Eine derartige qualitative Farbsinnuntersuchung ist bspw. aus den Monatsblättern für Augenheilkunde 179/181 , Seiten 204 - 213 zu entnehmen. Im Unterschied zu den in an sich bekannter Weise eingesetzten Farbfilterscheiben, die für Farbuntersuchungen entsprechend durchleuchtet und vom Patienten wahrgenommen werden, sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung die Erzeugung der speziellen Farbmischpaare durch individuellen Abgleich der Beleuchtungsdichten der jeweiligen Lichtquellen 1 - 3 bzw. Referenzlichtquellen R1 - R3 vor. Nicht notwendiger Weise müssen die von den entsprechenden Lichtquellen erzeugten Farbmischtöne identisch mit der in den Monatsblättern für Augenheilkunde beschriebenen Farbtestscheibe sein, vielmehr ist darauf zu achten, dass die von der Person zu beurteilenden Farbpaare jeweils auf einer definierten Farbverwechselungsgeraden liegen. Derartige Farbverwechslungsgeraden sind innerhalb des Fahrtdreieckes liegende Geraden, die Farbtongruppen miteinander verbinden, die von farbenanomalen Personen nicht unterschieden werden können. Für den Fall, dass die mit den auf dem Markt befindlichen Festkörperlichtquellen, allen voran LED's, geeignete Farbtongruppen auf entsprechend befindlichen Verwechslungsgeraden nicht erzeugbar sind, sind entsprechende Testvalidierungen an Personen durchzuführen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt im Vergleich zu den bis anhin bekannten Anomaloskop eine kompakte, portabel ggf. batteriebetriebene Einheit dar, die über flexible Verwendungs- und Einsatzmöglichkeiten verfügt. Neben der benutzerdefinierten Wahlmöglichkeit, die Vorrichtung sowohl als Mess- als auch als Testgerät einzusetzen, sind unterschiedlichste Farbanomalien bei Personen zu untersuchen, die nicht nur auf die Rot-Grün-Anomalie oder-Anopie beschränkt ist. Durch die Möglichkeit der sehr kleinen Bauweise der Vorrichtung ergibt sich überdies die Möglichkeit, die Vorrichtung modulartig auszubilden und in bereits bestehende Sehtestgeräte über eine entsprechende Einkoppeloptik zu integrieren.

Bezugszeichenliste

1 , 2, Lichtquellen

3

R1, Referenzlichtquellen

R2,

R3

4 Abbildungsoptik, Kondensorlinse

5 Mattscheibe

51,52 Mattscheibenbereiche

6 Drehmittel, Drehknopf

7 Displayeinheit

8 Wellenlängenselektiver Spiegel B Blendenanordnung

G Gehäuse

P Person öS Oberer Strahlengang uS Unterer Strahlengang

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Untersuchung der Farbsinntüchtigkeit des menschlichen Auges mit wenigstens zwei Beleuchtungsmitteln, die Licht mit jeweils zueinander komplementären Farben emittieren, das jeweils mittels einer Abbildungsoptik in einer optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung bringbar ist, sowie mit einem Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsmittel jeweils eine den jeweiligen Farblichtanteil emittierende Lichtquelle aufweisen, die Licht mittels Stromimpulsanregung gleich bleibender Amplitude und mit einer Pulsfrequenz oberhalb der Flimmerfrequenz des menschlichen Auges emittieren, und dass das Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile eine das Verhältnis der Pulsfrequenzen, mit denen die Lichtquellen jeweils mit Stromimpulsen beaufschlagbar sind, beeinflussende Einheit ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile die Beleuchtungsdichten in einem zueinander umgekehrt proportionalen Verhältnis beeinflusst.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle jeweils eine Festkörperlichtquelle, vorzugsweise eine Leuchtdiode oder eine Laserdiode, ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten beider in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile ein Drehmittel, vorzugsweise in Form eines Drehpotentiometers oder einer nach Art eines Drehpotentiometers arbeitenden Einheit ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen jeweils gemeinsam mit der das Licht in die optisch auffangbare Bild- oder Zwischenbildebene abbildende Abbildungsoptik relativ zur optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene beweglich angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen zur Erzeugung folgender komplementärer Farbpaare ausgewählt sind: rot/grün und/oder blau/gelb.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass drei Lichtquellen vorgesehen sind, von denen eine Erste rotes, eine Zweite grünes und eine Dritte blaues Licht emittiert, und dass das Mittel zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten der in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile jeweils lediglich zwei Lichtquellen beeinflusst und die dritte Lichtquelle unbeeinflusst belässt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Lichtquellen als Dreifarbendiode ausgebildet sind, mit drei getrennt ansteuerbaren Farbkanälen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, an de ^ine das Verhältnis der Beleuchtungsdichten der in der optisch auffangbare Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile repräsentierende Größe darstellbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Lichtquelle, eine so genannte Referenzlichtquelle, vorgesehen ist, deren emittiertes Licht als Referenzlicht über eine Abbildungsoptik in die optisch auffangbare Bild- oder Zwischenbildebene abbildbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzlicht auf einem Teilbereich der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene abbildbar ist, der getrennt von den in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteilen angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlichtquelle eine Lichtfarbe emittiert, die durch die in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile erzeugbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass drei Referenzlichtquellen zur Erzeugung von rotem, blauem und grünem Licht vorgesehen sind, das in Überlagerung in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene ein weißes Referenzlicht ergibt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Referenzlichtquellen als eine einzige Dreifarbendiode mit drei getrennt ansteuerbaren Farbkanälen ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene eine Matt- oder Opalscheibe angeordnet ist.

16. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Messgerät zur Bestimmung der Farbsinntüchtigkeit des Auges eines Probanden, dadurch gekennzeichnet, dass nach Einstellen eines durch einen Probanden subjektiv wahrnehmbaren Zielfarbtones in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene mit Hilfe des Mittels zur Beeinflussung des Verhältnisses der Beleuchtungsdichten der in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in Überlagerung tretenden Farblichtanteile, eine das Verhältnis der Beleuchtungsdichte repräsentierende Größe generiert wird, die als ein Maß für die Farbsinntüchtigkeit dient.

17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielfarbton unter Vorgabe eines auf der Mattscheibe darstellbaren Referenzfarbtons durch den Probanden einstellbar ist.

18. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15 als Testgerät zur qualitativen Bestimmung der Farbsinntüchtigkeit des Auges eines Probanden, dadurch gekennzeichnet, dass in der optisch auffangbaren Bild- oder Zwischenbildebene in zwei getrennten Bereichen durch die wenigstens zwei Lichtquellen sowie durch die wenigstens eine Referenzlichtquelle zwei gezielt vorgebbare Farbtöne projezierbar sind, die dem Probanden als Farbtest-Paar zur visuellen Beurteilung dienen.

19. Verwendung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Farblichtanteile dreier Lichtquellen gemeinsam als auch die Referenzfarblichtanteile dreier Referenzlichtquellen gemeinsam auf jeweils zwei getrennten Bereichen in der optisch auffangbaren Bildoder Zwischenbildebene projezierbar sind, und dass zur Einstellung bestimmter Farbton-Paare jede einzelne Lichtquelle und Referenzlichtquelle gesondert ansteuerbar ist.