DE102008059175A1

DE102008059175A1 - Elektronische Sehhilfe für Personen die an altersbedingter Makuladegeneration erkrankt sind

Info

Publication number: DE102008059175A1
Application number: DE102008059175A
Authority: DE
Inventors: Stefan Guder; Werner Kleen; Wolfgang Sperling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2010-05-27

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf spezielle Sehhilfen für Sehbehinderte, die insbesondere an AMD (altersbedingte Makuladegeneration) erkrankt sind. Die Umgebung wird von einer Festkörperkamera aufgenommen, das elektronische Bild wird auf einemBildschirm wiedergegeben, der Betrachter sieht über eine vergrößernde Lupe auf den Bildschirm. Der sehbehinderte Betrachter kann seinen Betrachtungswinkel so wählen, dass er das Bild über eine Lupe auf die nicht geschädigte Netzhaut projizieren kann. Auf diese Weise ist es möglich, mit einem Lupenbildschirm und einer Festkörperkamera die unmittelbare Umgebung zu betrachten. Die Größe des Gesamtsystems ist unterschiedlich gehalten, weil für den jeweiligen Anwendungsfall verschiedene Ausführungen möglich sind. Ein mobiler Einsatz ist immer gewährleistet. Verschiedene Möglichkeiten zur Bildverbesserung werden in den Beispielen aufgezeigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisch-elektronisches System zur Unterstützung sehgeschädigter Personen, die insbesondere an AMD (altersbedingte Makuladegeneration) erkrankt sind.
Makula (auch gelber Fleck) ist die medizinische Bezeichnung für die Netzhautmitte, die Stelle des schärfsten Sehens. Auf der Makula wird immer das abgebildet, was wir gerade direkt fixieren. Die weniger deutlich wahrzunehmenden Umgebungen des Fixierten werden auf die Netzhautbereiche außerhalb der Makula projiziert. Wir haben ein großes Gesichtsfeld, aber nur ein relativ kleiner Bildausschnitt, welches in seinem Zentrum gestochen scharf sein kann. Die AMD kommt am häufigsten bei Patienten über 50 vor. Die Häufigkeit des Auftretens und das Fortschreiten aller Merkmale der AMD nehmen mit dem Alter der Patienten zu. AMD tritt bei etwa 10% der Personen im Alter von 66 bis 74 Jahren auf, bei den 75- bis 85-jährigen sind etwa 30% betroffen. Da die Bevölkerung insgesamt altert, stellt das hohe Auftreten der AMD bei Personen über 75 Jahre eine Herausforderung für die Verhinderung und Unterstützung in punkto Sehhilfen dar. Sie führt auch im Endstadium nicht zur Erblindung. Die Orientierung im Raum bleibt erhalten, aber Lesen und Autofahren sind nicht mehr möglich.
Vergrößernde Sehhilfen für Personen, die an AMD erkrankt sind, können die Lesefähigkeit bessern. So gibt es Lesehilfen, wie z. B. Lesegeräte, die mittels elektronischer Kamera und großem Bildschirm die Seiten von Büchern bzw. Zeitungen vergrößert darstellen.
Eine Literaturrecherche ergab, dass bisher keine derartige Anordnung beschrieben wurde, nur Lupenkameras zum Zeitung lesen, vergrößernde optische Systeme, Lesegeräte etc. sind bekannt.
Einige Sehhilfen für Personen, die an AMD erkrankt sind, werden im Patent DE 10 2007 014 156 A1 beschrieben.
Die Idee zu dieser Erfindung kam durch das Beobachten von Personen, die insbesondere an AMD erkrankt sind. Diese können nicht besonders in die Ferne sehen, sie sehen kaum Landschaften, Gebäude und Autos, sie fokussieren nur ganz kurz hinter einer Lupe nicht zentral sondern in die Peripherie der Netzhaut und beobachten dann kurzbrennweitig das Objekt. Diese Eigenschaft ist zu Nutze gemacht worden, man bildet Landschaften, Gebäude bzw. Autos kurz hinter einer Lupe ab, z. B. auf einen kleinen TFT-Bildschirm.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sehhilfe weiterzuentwickeln, die im zuvor genannten Patent DE 10 2007 014 156 A1 beschrieben wurden.
Eine elektronische Kamera, sei es eine CCD- oder CMOS-Kamera mit Objektiv (bevorzugt wird ein Zoom-Objektiv) nimmt das zu beobachtende Objekt auf, das dabei entstehende Signal kann evtl. online nachbearbeitet werden oder gelangt direkt zum TFT-Lupen-Bildschirm. Der Beobachter kann mit seinem Auge über die Lupe auf den Bildschirm schauen, dabei kann man den Blickwinkel so verändern, dass der Bildschirm auf die intakten Bereiche der Netzhaut projiziert wird. Dabei ist zu beachten, dass die peripheren Ariale der Netzhaut eine geringere Auflösung aufweisen, es ist nicht unbedingt notwendig einen hochauflösenden Bildschirm zu verwenden.
In den Zeichnungen wird die Erfindung weiter erläutert.
1 Allgemeine Darstellung einer elektronischen Sehhilfe mittels Festkörperkamera und TFT-Lupenbildschirm.
2 Schematische Darstellung einer elektronischen Sehhilfe mittels Festkörperkamera und TFT-Lupenbildschirm.
3 Schematische Darstellung einer elektronischen Sehhilfe mittels Festkörperkamera und kleinem TFT-Lupenbildschirm.
4 Schematische Darstellung einer elektronischen Sehhilfe mittels Festkörperkamera und kleinem TFT-Lupenbildschirms angeordnet an einem Brillengestell.
In 1 wird allgemein aufgezeigt, wie die elektronische Sehhilfe für Personen mit Makuladegenration aufgebaut ist. Eine Festkörperkamera 2 nimmt das zu betrachtende Objekt 1 auf, die Entfernung wird durch das verschieben des Objektives 9 eingestellt, sodass das Objekt 1 scharf auf dem Kamerachip 18 abgebildet wird. Vor dem Objektiv 9 ist es möglich verschiedene optische Filter 8 anzubringen, diese dienen der Verbesserung des Bildes, bzw. Anpassung des dynamischen Regelverhaltens der Festkörperkamera 2. Um das Regelverhalten weiterhin zu verbessern wird vorzugsweise eine elektromechanische Blende zwischen Objektiv 9 und Kamerachip 18 angeordnet. Es können aber auch phototropische Filter 8 verwendet werden, die das Regelverhalten ebenfalls unterstützen. Das Objektiv 9 kann auch ein Zoomobjektiv sein. Das elektronische Signal 5 wird auf einen Bildschirm 13 geleitet, der vorzugsweise ein TFT-Bildschirm sein kann. Die Personen 4 betrachten den Bildschirm 13 über eine Lupe 14. Damit kein Fremdlicht das Beobachten stört, kann eine Augenmuschel 6, vorzugsweise bestehend aus Gummi, vor der Lupe 14 angebracht werden. Eine Bildverarbeitungselektronik 7 kann zwischen Kamera- und Bildschirmelektronik geschalten werden. Diese ermöglicht online eine Bildmanipulation, so dass für den Betrachter 4 ein optimiertes Bild erzeugt werden kann. Dabei spielen nicht nur Helligkeit und Kontrast eine Rolle, sondern auch die spektralen Anteile im Bild. Außerdem ist eine Zoomeinstellung elektronisch in dieser Einheit möglich. Die Stromversorgung 10 erfolgt über Batterien, da diese Sehhilfe unbedingt mobil sein muss. Vorzugsweise verwendet man Akkumulatoren, die über ein Ladegerät wieder aufgeladen werden können.
In 2 wird aufgezeigt, wie eine elektronische Sehhilfe einfachster Art für Personen mit Makuladegenration aufgebaut sein kann. Eine Festkörperkamera 2 nimmt das zu betrachtende Objekt 1 auf, die Entfernung wird durch das verschieben des Objektives 9 eingestellt, sodass das Objekt 1 scharf auf dem Kamerachip 18 abgebildet wird. Vor dem Objektiv 9 ist es möglich verschiedene optische Filter 8 anzubringen, diese dienen der Verbesserung des Bildes, bzw. Anpassung des dynamischen Regelverhaltens der Festkörperkamera 2. Um das Regelverhalten weiterhin zu verbessern, wird vorzugsweise eine elektromechanische Blende zwischen Objektiv und Kamerachip angeordnet. Es können aber auch phototropische Filter 8 verwendet werden, die das Regelverhalten ebenfalls unterstützen. Das Objektiv 9 kann auch ein Zoomobjektiv sein. Das elektronische Signal 5 wird auf einen Bildschirm 13 geleitet, der vorzugsweise ein TFT-Bildschirm sein kann. Die Personen 4 betrachten den Bildschirm 13 über eine Lupe 14. Damit kein Fremdlicht das Beobachten stört, kann eine Augenmuschel 6, vorzugsweise bestehend aus Gummi, vor der Lupe 14 angebracht werden. Eine Bildverarbeitungselektronik 7 kann zwischen Kamera- und Bildschirmelektronik geschalten werden. Diese ermöglicht online eine Bildmanipulation, so dass für den Betrachter 4 ein optimiertes Bild erzeugt werden kann. Dabei spielen nicht nur Helligkeit und Kontrast eine Rolle, sondern auch die spektralen Anteile im Bild. Außerdem ist eine Zoomeinstellung elektronische in dieser Einheit möglich. Die Stromversorgung 10 erfolgt über Batterien, da diese Sehhilfe unbedingt mobil sein muss. Vorzugsweise verwendet man Akkumulatoren, die über ein Ladegerät wieder aufgeladen werden können. Der Gesamtaufbau ist so gewählt, dass ein handliches Gerät für die Anwender zur Verfügung steht, welches bei Bedarf genommen wird. Zwischen den Anwendungen wird dieses Gerät entweder in der Hand gehalten, oder man kann es mittels Schulterriemen umhängen.
In 3 wird aufgezeigt, wie eine elektronische Sehhilfe für Personen mit Makuladegenration aufgebaut sein kann. Eine Festkörperkamera 2 nimmt das zu betrachtende Objekt 1 auf, die Entfernung wird durch das verschieben des Objektives 1 eingestellt, sodass das Objekt 1 scharf auf dem Kamerachip 18 abgebildet wird. Vor dem Objektiv 9 ist es möglich verschiedene optische Filter 8 anzubringen, diese dienen der Verbesserung des Bildes, bzw. Anpassung des dynamischen Regelverhaltens der Festkörperkamera 2. Um das Regelverhalten weiterhin zu verbessern wird vorzugsweise eine elektromechanische Blende zwischen Objektiv 9 und Kamerachip 18 angeordnet. Es können aber auch phototropische Filter 8 verwendet werden, die das Regelverhalten ebenfalls unterstützen. Das Objektiv 9 kann auch ein Zoomobjektiv sein. Das elektronische Signal 5 wird auf einen Bildschirm 13 geleitet, der vorzugsweise ein TFT-Bildschirm sein kann. Dieser Bildschirm 13 hat eine geringere diagonale Größe als der in 2 beschrieben. Die Personen 4 betrachten den Bildschirm 13 über eine Lupe 14. Dadurch, dass der Bildschirm 13 relativ klein ist, fällt auch die Lupe 14 sehr klein aus. Die Vergrößerung der Lupe 14 ist so zu wählen, dass eine optimale Abbildung für den Beobachter 4 gewährleistet wird. Damit kein Fremdlicht das Beobachten stört, kann eine Augenmuschel 6, vorzugsweise bestehend aus Gummi, vor der Lupe 14 angebracht werden. Eine Bildverarbeitungselektronik 7 kann zwischen Kamera- und Bildschirmelektronik geschalten werden. Diese ermöglicht online eine Bildmanipulation, so dass für den Betrachter 4 ein optimiertes Bild erzeugt werden kann. Dabei spielen nicht nur Helligkeit und Kontrast eine Rolle, sondern auch die spektralen Anteile im Bild. Außerdem ist eine Zoomeinstellung elektronisch in dieser Einheit möglich. Die Stromversorgung 10 erfolgt über Batterien, da diese Sehhilfe unbedingt mobil sein muss. Vorzugsweise verwendet man Akkumulatoren, die über ein Ladegerät wieder aufgeladen werden können. Der Gesamtaufbau ist so gewählt, dass ein handliches Gerät ähnlich einem Camcorder für die Anwender zur Verfügung steht, welches bei Bedarf genommen wird. Zwischen den Anwendungen wird dieses Gerät entweder in der Hand gehalten, oder man kann es mittels Schulterriemen umhängen.
In 4 wird aufgezeigt, wie eine elektronische Sehhilfe für Personen mit Makuladegenration aufgebaut sein kann. Eine Festkörperkamera 2 nimmt das zu betrachtende Objekt 1 auf, die Entfernung wird durch das verschieben des Objektives 9 eingestellt, sodass das Objekt 1 scharf auf dem Kamerachip abgebildet wird. Vor dem Objektiv 9 ist es möglich verschiedene optische Filter anzubringen, diese dienen der Verbesserung des Bildes, bzw. Anpassung des dynamischen Regelverhaltens der Festkörperkamera 2. Um das Regelverhalten weiterhin zu verbessern wird vorzugsweise eine elektromechanische Blende zwischen Objektiv 9 und Kamerachip angeordnet. Es können aber auch phototropische Filter verwendet werden, die das Regelverhalten ebenfalls unterstützen. Das Objektiv 9 kann auch ein Zoomobjektiv sein. Das elektronische Signal wird auf einen Bildschirm geleitet, der vorzugsweise ein TFT-Bildschirm sein kann. Dieser Bildschirm hat eine geringere diagonale Größe als der in 2 beschriebene Die Personen betrachten den Bildschirm über eine Lupe. Dadurch, dass der Bildschirm sehr klein ist, fällt auch die Lupe sehr klein aus. Die Vergrößerung der Lupe ist so zu wählen, dass eine optimale Abbildung für den Beobachter gewährleistet wird. Damit kein Fremdlicht das Beobachten stört, kann eine Augenmuschel, vorzugsweise bestehend aus Gummi, vor der Lupe angebracht werden. Eine Bildverarbeitungselektronik kann zwischen Kamera- und Bildschirmelektronik geschalten werden. Diese ermöglicht online eine Bildmanipulation, so dass für den Betrachter ein optimiertes Bild erzeugt werden kann. Dabei spielen nicht nur Helligkeit und Kontrast eine Rolle, sondern auch die spektralen Anteile im Bild. Außerdem ist eine Zoomeinstellung elektronisch in dieser Einheit möglich. Der Gesamtaufbau ist so gewählt, dass eine Miniaturkamera und ein kleiner Lupenbildschirm eine Einheit bilden, die beweglich auf ein Brillengestell angeordnet ist. Die Beweglichkeit sollte über 3 Achsen möglich sein, nur so ist es gewährleistet, dass eine Abbildung des Bildschirmes in die Peripherie der Netzhaut des Beobachterauges 8 optimal erfolgt Ebenfalls ist es denkbar, die Kamera und der Bildschirm in unterschiedlichen Achsen anzuordnen. Der Anwender kann diese Anordnung ständig tragen. Die Stromversorgung erfolgt über Batterien, da diese Sehhilfe unbedingt mobil sein muss. Vorzugsweise verwendet man Akkumulatoren, die über ein Ladegerät wieder aufgeladen werden können. Vorzugsweise kann man die Stromversorgung in einer Gürteltasche unterbringen. Eine doppelseitige Sehhilfe ist ebenfalls möglich, dabei muss man die Sehachsen des Beobachters beachten.

1: Objekt
2: Kamera
3: Lupenbildschirm
4: Beobachterauge
5: Bildsignal
6: Augenmuschel
7: Bildelektronik
8: optisches Filter
9: Objektiv
10: Stromversorgung
11: Bildschirmelektronik
12: Kameraelektronik
13: Bildschirm
14: Lupe
15: Brillengestell
16: Stromversorgungskabel
17: Kamera- und Bildschirmelektronik
18: Kamerachip

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 102007014156 A1 [0005, 0007]

Claims

Vorrichtung zum Sehen mittels elektronische Sehhilfe für Personen mit Makuladegenration (diese können nicht zentral sehen, sondern schauen je nach Schädigung der Netzhaut über die äußeren Ariale, ein fernes Sehen ist oft unmöglich). Eine Festkörperkamera 2 nimmt das zu betrachtende Objekt 1 auf Das elektronische Signal 5 wird auf einem Bildschirm 13 sichtbar gemacht, der vorzugsweise ein TFT-Bildschirm sein kann. Die Personen 4 betrachten den Bildschirm 13 über eine Lupe 14. Damit kein Fremdlicht das Beobachten stört, kann eine Augenmuschel 6, vorzugsweise bestehend aus Gummi, vor der Lupe 14 angebracht werden. Die Stromversorgung 10 erfolgt über Batterien, die Sehhilfe muss unbedingt mobil sein. Vorzugsweise verwendet man Akkumulatoren, die über ein Ladegerät wieder aufgeladen werden können. Der Gesamtaufbau ist so gewählt, dass ein handliches Gerät für den Anwender zur Verfügung steht, welches bei Bedarf genommen wird. Zwischen den Anwendungen wird dieses Gerät entweder in der Hand gehalten, oder man kann es mittels Schulterriemen umhängen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Entfernungseinstellung durch das Verschieben des Objektives 9 so einstellt, dass das Objekt 1 scharf auf dem Kamerachip 18 abgebildet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man vor dem Objektiv 9 verschiedene optische Filter 8 anbringen kann, diese dienen der Verbesserung des Bildes, bzw. Anpassung des dynamischen Regelverhaltens der Festkörperkamera 2.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektromechanische Blende 8 zwischen Objektiv 9 und Kamerachip 13 das Regelverhalten der Festkörperkamera 2 verbessert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man phototropische Filter 8 vor dem Objektiv 9 anordnet, die das Regelverhalten ebenfalls unterstützen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Objektiv 9 auch ein Zoomobjektiv sein kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Bildverarbeitungselektronik 7 zwischen Kamera- und Bildschirmelektronik schalten kann. Diese ermöglicht online eine Bildmanipulation, so dass für den Betrachter 4 ein optimiertes Bild erzeugt werden kann. Dabei spielen nicht nur Helligkeit und Kontrast eine Rolle, sondern auch die spektralen Anteile im Bild. Außerdem ist eine Zoomeinstellung elektronische in dieser Einheit möglich.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Kamera und Bildschirm mit Lupe eine Linie ergibt und zugleich die Sehachse des Beobachters ist. Der gesamte Geräteaufbau wird so gestaltet, dass die Komponenten in einem Gehäuse untergebracht werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät mittels eines Haltegriffes oder durch eine Halteschlaufe gehalten wird. Die Anbringung erfolgt entweder unterhalb oder seitlich.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung sehr klein gehalten wird, siehe 3, der Bildschirm hat eine geringere diagonale Größe als der in 2 beschriebene. Dadurch, dass der Bildschirm 13 sehr klein ist, fällt auch die Lupe 14 sehr klein aus. Das Gesamtgerät ist relativ klein gehalten.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung sehr klein gehalten wird, siehe 4, eine Miniaturkamera und ein kleiner Lupenbildschirm bilden eine Einheit 17, die beweglich auf ein Brillengestell angeordnet ist. Die Beweglichkeit sollte über 3 Achsen möglich sein, nur so ist es gewährleistet, dass eine Abbildung des Bildschirmes in die Peripherie der Netzhaut des Beobachterauges 8 optimal erfolgen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anwender diese Anordnung ständig tragen kann, die Stromversorgung kann man in einer Gürteltasche unterbringen.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 und 11, 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine doppelseitige Sehhilfe möglich ist, dabei muss man die Sehachsen des Beobachters beachten.