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Einrichtung zur Umwandlung von Helligkeitsuntersehieden in Töne.
Gegenstand der Erfindung ist eine Augenprothese, welche auf dem Wege des Gehörs die Wahrnehmung der sichtbaren Umgebung ermöglichen soll. Wenn auch die Genauigkeit und der Detailreichtum des natürlichen Sehens damit nicht erreichbar ist, so wird es dem Blinden dennoch ein nutzliches Mittel zu seiner Orientierung sein, Im nachstehenden wird eine lediglich beispielsweise Ausführung zur Erklärung des Prinzipes beschrieben. In diesem Zusammenhang soll noch erwähnt werden, dass die in Fig. 2 dem Fachmann wenig günstig erscheinende Parallelanordnung der Zellenstromkreise sowie auch die vermeidbaren FunkenStrecken der Schleifkontakte hauptsächlich der besseren Anschaulichkeit wegen in die Zeichnung aufgenommen wurden.
Fig. 1 zeigt das optische System mit der Linse L, welche über das rotierende Planspiegelrad Sp einen Bildpunkt auf die lichtempfindliche (Selen) Zelle Z wirft. Man sieht ferner noch den Unterbrecher U mit den Schleifkontakten B 1 und B 2, den Fernhörer T sowie die Anschlussklemmen einer Batterie.
Die Einrichtung kann in einem kleinen Gehäuse vorne an der Brust des Benutzers angebracht sein, wobei noch angenommen wird, dass die Achse des Spiegelrades annähernd lotrecht steht und samt dem Unterbrecherrad U beispielsweise durch ein Uhrwerk in gleichmässiger Rotation erhalten wird.
Der rotierende Spiegel ist nun imstande, nebeneinander liegende Bildpunkte in zeitlicher Aufeinanderfolge-von links nach rechts oder auch umgekehrt-auf die Zelle Z zu werfen, welche wieder jede Änderung des Helligkeitsgrades in eine Änderung ihres elektrischen Widerstandes umsetzt. Über diese Zelle Z führt ein Stromweg vom +Pol der Batterie über die Sehleilkontakte B 1, B 2 des Unterbrechers U, welcher den Batteriestrom hörbar macht, und das Telephon T zum-Pol der Batterie zurück.
Bei passender Tourenzahl von U hört man somit im Telephon T einen bestimmten Ton, welcher in seiner Stärke von den Widerstandsänderungen der Zelle Z beeinflusst wird und ist demnach in der Lage zu erkennen, ob der jeweilige Lichteindruck verhältnismässig gross oder klein ist. Gleichzeitig ist aber auch ein Abschätzen möglich, ob der betreffende Bildpunkt mehr rechts oder links liegt, weil das automatisch rotierende Spiegelrad immer in derselben zeitlichen Folge eventuell nach kurzen zwischenliegenden Pausen oder Merktönen, nacheinander die waagrechtliegenden Bildpunkte auf die Zelle Z bringt. Damit wird nun zunächst die eine Dimension der Bildfläehe. u. zw. die "Breite" sowie die Stärke der Lichteindrücke in dieser Richtung bestimmt.
In Fig. 2 ist zu ersehen, wie die zweite Dimension der Bildfläehe die "Höhe" im Telephon hörbar gemacht wird, wobei der Grad der Helligkeit wie schon erklärt, wieder durch eine entsprechende Ton, stärke Ausdruck findet. Der rotierende Unterbrecher U in Fig. 2 kann eine Mehrzahl von Tönen erzeugen, welche die in der Zeichnung angeführten Sehwingungszahlen 800-1140 besitzen. Diese Töne sind gleichzeitig vernehmbar, ihre Höhe zeigt in anschaulicher Weise die "Höhe" eines Bildpunktes, während die Breitendimension wie schon erklärt, durch die zeitliche Aufeinanderfolge der Töne und die Belichtunggrösse der Bildpunkte durch eine entsprechende Tonstärke wiedergegeben ist.
Es werden demnach von dem Spiegelrad Sp auch die übereinanderliegenden Bildpunkte auf die zugehörigen lichtempfindlichen Zellen (Z in Fig. 2) gebracht, so dass man nach dem Vorangeführten imstande ist, jeden Bildpunkt sowohl der Lage als auch dem Helligkeitsgrad nach zu beurteilen.
Stromlauf in Fig. 2 : +Pol der Batterie, Schleifkontakt B 9 des Unterbrechers U, Unterbrecherkontakte, Schleifkontakte B 2-B 8, über die lichtempfindlichen Zellen Z und den Hörer T zum-Pol der Batterie.
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rad Sp auch durch eine vergrösserte Anzahl lichtempfindlicher Zellen ersetzt werden, welche sowohl neben, als auch übereinander liegen und in bestimmter Folge in den Hörerkreis eingeschaltet werden können. Dasselbe wird auch erreicht, wenn man eine Zellenreihe entsprechende Kompensationsbewegungen machen lässt.
Dieses Prinzip ist noch nach verschiedenen Richtungen ausbaufähig und sei erwähnt, dass z. B. durch in den Strahlengang gebrachte Farbfilter oder passend gewähltes lichtempfindliches Material ein Unterscheiden bzw. Erkennen yon Farben, möglich ist. Die Verwendung von zwei optischen Systemen, welche eventuell abwechselnd auf das Telephon. wirken, würde ein ,,räumliches Sehen", ein Abschätzen der Entfernung eines Objektes gestatten.
Die verhältnismässig geringen Widerstandsänderungen, welche durch die bis jetzt bekannten lichtempfindlichen Zellen erzeugt werden, machen imallgemeinén-die Anwendung. einer Verstärkerein- richtung nötig.
¯-Der-Benutzer-wird schon nach kurzer Übung fähig sein, das so Gehörte auch gedanklich-zu verarbeiten. Es kann angenommen werden, dass er nach einiger Gewöhnung auch fast ohne Gehirnanstrengung auf dem Umwege über das Gehör ganz automatisch wieder "sieht".
PATENT-ANSPRÜCHE : l. Einrichtung zur Umwandlung von Helligkeitsunterschieden in-Töne, dadurch gekennzeichnet, dass durch Töne und Tonfolgen die zwei Dimensionen-Höhe und Breite - einer Bildfläche hörbar gemacht werden, wobei die Stärke des Tones die verhältnismässige Grösse der Belichtung eines bestimmten Bildpunktes vermittelt.