DE1943956A1

DE1943956A1 - Verfahren zur UEbermittlung von direkten oder reflektierten Lichtstrahlen zwecks Wahrnehmung durch eine blinde Person sowie Geraet zur Ausfuehrung des Verfahrens

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Publication number: DE1943956A1
Application number: DE19691943956
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Mengeler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1971-05-19
Also published as: BE755455A; ZA705884B; JPS4910272B1; NO130418B; FR2062164A5; ES383109A1; NL6918430A; NL7012788A

Description

6846 .A. 50 h/S Düsseldorf, den 8»8·1969

Dr.Hermann Meiigeler, Düsseldorf ,JFriedr ieh-Ebert-S tr·

"Verfahren zur Übermittlung von direkten oder reflektierten Lichtstrahlen zwecks Wahrnehmung durch eine blinde Person, sowie Gerät zur Ausführung des Verfahrens«¹¹

tfach einer in den letzten Jahren, veröffentlichten Theorie, welche das Zustandekommen des Sehvorgangs betrifft, beruht die optische Wahrnehmung eines Objekts darauf, dass das Objekt einmal durch die Eigenstrahlung, d.h. durch die Entsendung von Lichtquanten auf die Retina, ein sehr verzerrtes Bild erzeugt, das, objektiv betrachtet, kaum identifiziert werden kann·

In der Retina befinden sich Rezepturen, also eine Art von Fotoelementen, die bestimmte Quanten in elektrische Impulse umsetzen, die dann üfcer die Sehbahn zur Hirnrinde gelangen·

Die Hirnrinde koordiniert die aufgenommenen Impulse., so dass Sehvorstellungen entsprechend früheren Erfahrungen entstehen·

Diese Analyse eines durch das menschliche Auge vermittelten Sehvorgangs gibt indes keinen Aufschluss über die Möglichkeit, optische Bilder ohne Vermittlung des menschlichen Auges mit Hilfe eines von diesem unabhängigen Verfahrens zu erzeugen·

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Die Aufgabe, welche der Erfinder sich gestellt hat, näm,- »lieh die Entwicklung eines Verfahrens zur Übermittlung von direkten oder reflektierten Lichtstrahlen zwecks Wahrnehmung durch eine blinde Person, sowie die Schaffung eines Geräts zur Ausführung dieses Verfahrens ist also in physiologischem ... wIä in technischem Sinne neuo

Durch das erf indungsgemäss e Verfahren soll es demgemäss ermöglicht werden, direkte oder reflektierte Lichtstrahlen in Form von Bildeindrücken auf die Hirnrinde einer blinden Person zu übermitteln.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss in der Weise gelöst, dass die von dem wahrzunehmenden Objekt ausgehenden Lichtstrahlen derart auf eine negativ vorgespannte Speicherscheibe gerichtet werden, dass das Objekt auf derselben reell abgebildet wird. Diese Speichers eheibe wind durch einen positiven, ζ·Β_β durch die Emissionsfähigkeit einer beheizten Eleketrode erzeugten -jiaenstrahl zellenförmig abgetastet, wobei der Ionenstrahl sich durch die Hell-Dunkel-Werte und -Farbwerte des auf der Speicherscheibe erzeugten Bildes moduliert· Diese Modulation wird von einem von der Quelle des Ionenstrahls abfliessenden Eleketronenstrom übernommen, worauf die Pulsfrequenz (Irägerfrequenz) des auf diese Vf_eisc erzeugten Bildsignals auf eine durch die mmschiiel:

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Sehbahn transportierbare Itequenz umgewandelt und das so erhaltene neuronale Signal auf zwei an die Schläfen der blinden Üerson anlegbare Elektroden geleitet wird»

Zur Erzeugung eines reellen Bildes auf der Speicherscheibe kann zwischen das wahrzunehmende Objekt und die Speicherscheibe zweckmässig ein geeignetes optisches; System, geschaltet werden· Die negative Vorspannung der Speicherscheibe sowie der zu ihrer Abtastung verwandte Ionenstrahl können Z₀B. aus einer Batterie über einen Spannungsumwandler entnommen werden, wobei der die Speicherscheibe abtastende Ionenstrahl zweckmässig durch die Beheizung einer Kathode erzeug wird, und mittels eines Magnetfeldes fokussiert werden kann. Die Abtastung der Speicherscheibe durch den vorerwähnten Ionenstrahl erfolgt z.B. vermittels eines Kippgeräts in einem Bereich von über 1000 Hertz, vorteilhaft von etwa 2000 Hertz» Dabei,erfolgt die Wiederholung des; Abtastvorgangs der Speichers cheibe iturch den ,Ionenstrahl mit einer Frequenz von mindestens 100 Hertz, optimal mit etwa 250 bis 300 Hertz.

Es wurde gefunden, dass es bei einer elektronischen Übertragung von optischen Impulsen unmittelbar auf die Hirnrinde möglich ist, mit einer einzigen Breitbandspeicher-. scheibe, die also das gesamte Earbspektrum umfasst, dieses gesamte Spektrum einschliesslich der sehwarz-

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welgsen Xonturen und Ägrkmale dts Bildes in Wiedergabe auf die Hirnrinde zu übertragen. Is entsteht also unter Benutzung einer einzigen Speicherscheibe der genannten Art ein räumliches Bild mit allen Vcrsprühgen, Vertiefungen und Konturen sowie in Farben, welche, der Wahrnehmung des Gegenstandes beim gewöhnlichen Sehvor— gang entsprechen« Während beim Fernsehen die auf der Speicherscheibe abgetasteten Impulse bis zu den Absorptionsgliedern die volle Farbmischung weiterleiten und vom Absorptionsglied aus nur die selektive Farbe bis zum Modulator tragen, ist es bei dem in.der Anmeldung behandelten Problem möglich, mit Hilfe einer einzigen Speicherplatte bei Fortfall der im fernsehen gebrauchten Absorptionsglieder sowie des Modulators diese Übertragung unmittelbar auf die Hirnrinde vorzunehmen« Durch die Verwendung nur einer einzigen Speicherscheibe wird das elektronische Übertragungsgerät, das der Empfänger der" Impulse anlegen'muss, im Gewicht und in seinen räumlichen Abmessungen auss er ordentlich verkleinert.

Bei der vorstehend erläuterten elektronischen Übertragung optischer Impulse auf die Hirnrinde erfolgt die Modulation des abtastenden Ionenstrahls in einem Frequenzbereich von. 3 χ 1o Hertz, entsprechend etwa einer Wellenlänge von 380 - 750 nm (Manometer). In der Praxis hat sich bestätigt, dass die elektronische kontur- raid farbentreue Bildüber-

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" tragung auf die menschliche Sehbahn bzw. auf die Hirnrinde unter Verwendung einer einzigen Speicherscheibe möglich ist« Die Plastizität der perzeptierten Bilder wird insbesondere dann begünstigt, wenn man zwei Speicherscheiben verwendet, di& mit seitlichem Abstand voneinander, der vorzugsweise etwa dem Augenabstand entsprechen kann, angeordnet sind·

r·

Die Umwandlung des Bildsignals in ein neuronales Signal, d.h. in ein durch die Zellen der Sehbahn der menschlichen Hirnrinde weiterleitbares Signal, erfolgt dabei durch 'Modulierung einer Pulsfrequenz(Trägerfrequenz) zwischen 0,3 bis etwa 1000 Hertz auf das Bildsignal, je nach der individuellen Perzeptionsfähigkeit der das neuronale Signal aufnehmenden blinden Person.

Das Bildsignal kann durch eine Verstärkerkette verstärkt werden, vorteilhaft in der Weise, dass in einer nachfolgenden. Verstärkerstufe die e aus dem vorher-

gehenden Verstärker übernommen und zur weiteren Verstärkung des Signals verwandt wird.

Das vorstehend in großen Zügen beschriebene Verfahren vermag nicht nur dem Objekt entsprechende Größendimensionen_y und Konturen, sondern auch Farbwerte des Objekts zu vermitteln· Diese leinste Möglichkeit der Farbübertragung wird durch besondere Ausgestaltung der

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Speicherplatte hinsichtlich ihrer stofflichen. Ausbildung begünstigt. Es wurde gefunden, dass z.B. Sulfide, insbesondere Bleisulfid, den Zweck der spezifischen 3?arbübermittlung günstig beeinflussen· Die an der .Sehrinde aufgenommenen optischen Bindrucke sind, wenn das Verfahren bei erblindeten Personen angewandt wird, zunächst noch unkoordinierto ^s ist dabei zu berücksichtigen, dass solche Personen oft schon jahrelang blind -waren. In solchen Pällen bedarf es einer längeren Übungszeit, bis die in der Sehrinde aufgenommenen Wahrnehmungen mit den entsprechenden Erinnerungsbildern des Speicherzentr-ins assoziiert werden.

Die Erfindung betrifft weiter die Ausbildung eines zur Ausführung des vorstehend erläuterten "Verfahrens dienenden Geräts.

Wesentlich für dies Gerät ist eine^l|3?erzeptionsröhrey welche die von dem Objekt ausgehenden Lichtstrahlen aufnimmt* Die Perzeptionsröhre besteht in einem in einen Metallmantel eingeschlossenen evakuierten Glaskolben, der vorne durch eine Speicherseheibe abgeschlossen ist* Am Boden des Glaskolbens ist eine Heizwendel mit Kathode vorgesehen^ an die eine Stromzuführung nebst Verstärkerkette angeschlossen ist, von der aus das erhaltene neuronale Signal zu den Schlafenelektrodea weitergeführt wird· Weitere Ausbildungsmerkmale einer solchen Perzeptions- · röhre sowie die Verwendung und Anordnung zweier solcher

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Rohren in einem brilXenartig ausgebildeten vor dem der die Seheihdrüeke ampfangenuen Person angeordneten Prägers sind in den "beiliegenden Zeichnungen dargestellt und aufgrund derselben beschriebene In den beiliegenden Zeichnungen veranschaulich* beispielsweise und sehematiach

Fig«, 1 ein erfindungsgemäss ausgebildetes; Perzeptionsgerät im Schnitt nebst einer Verstärkerkette·

Pig. 2 zeigt schematisch ein für die Vorrichtung gemäss Figur 1 verwendbar es Sgannungsspeisegerät, das zu dem Verstärker 1o gemäss Figur 1 gehört· Fig· 3 zeigt die beispielsweise Schaltung des Verstärkers Fig. 4 veranschaulicht die Schaltung des Verstärkers 11· Fig· 5 zeigt die Schaltung des Verstärkers 12* Fig. 6 veranschaulicht eine Schaltung für die vertikale und horizontale Ablenkung des die Speicherplatte abtastenden Ionenstrahls· Diese Ablenkung wird mittels einer Kippschaltung gesteuert·

Fig. 7 zeigt ein erfindungsgemässes Perzeptionsgerät in Form eines die elektronischen Einrichtungen aufnehmenden BrilXenrahmens, in Draufsicht von oben gesehen·

Fig· 8 zeigt denselben !rager von Horn feesehen·= Im einzelnen bezeichnet in Figur 1 das B_ezugszeichen 1 einen aus widerstandsfähigem Metall bestehenden Mantel, in dessem Innern' ein aus widerstandsfähigem Glas bestehen-

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der Kolben 2, der nochevakuiert wird, angeordnet ist« Auf die vordere Öffnung dieses Glaskolbens wird eine Speichers ehe ibe 3 als Abschluss des Glaskolbens aufgelegt. Die Speicherscheibe 3 kann aus festem elektrisch-isolierendem, transparenten Material, z.B. Glas, Quarz oder Kunststoff, bestehen. Auf der Innenseite der Speicherscheibe 3 ist eine dünne Schicht eines Materials von möglichst geringer Baehleuchtdauer, zweekmässig ein aus Bleisulfid, Magnesiumsulf&d oder Galliumar^sinsulfid bestehender PiIm aufgedampft·

Tor der Glasplatte 3 befindet sich eine Metallhülse 5 mit Innengewinde, in der ein achromatisches Linsensystem, vorzugsweise ein bikonvexes Objektiv, kombiniert mit einer bikonkaven Linse, angeordnet ist.

Im gegenüberliegenden ,!eil des Glaskolbens 2 ist ein bifilares Heizelement 6, z»B„ in Form einer Heizwendel, mit dieses Element umgebender Kathode 6a angeordnet.Die von dieser Kathode ausgehenden Ionenstrahlen tasten den Belag 3a der Speicherscheibe 3 ab_o Die Abtastung durch den von der Kathode 6a ausgehenden Ionenstrahl erfolgt vermittels einer Kippschaltung gemäss Pigur 6, zweckmässig in einem Bereich einer Zeilenfrequenz von über 1000 Hertz, vorteilhaft etwa 20Q0 Hertz«, Die Wiederholung des Abtastvorgangs an dem Belag der Speicherscheibe durch den Ionenstrahl kann mit einer frequenz von mindestens 100

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optimal von etwa 250 - 360 Hertz, erfolgen» In dem Zwischenraum zwischen dem GlaskSlben 2 und dem Metallmantel 1 sind eine Ablenkspule 7 und ein Magnetring 8 angeordnet, in dessen* PeId die Abtaststrahlen fokussiert werden. Anstelle einer magnetischen Ablenkung kann auch eine elektrostatische Ablenkung verwendet werden. Die von dem bifilaren Heizelement (Heizwendel 6) und von der Kathode $a abgeleiteten Impulse werden durch die Leitung 9 über eine Verstärkergruppe 1o,11,12 zu den Elektrodendefi. 13 geleitet, die an den Sc&Läfen der die optischen Eindrücke aufnehmenden Person angelegt werden· Die Speisespannung der Heizwendel 6 kann «dabei ζ·Β. von einer Trockenbatterie 14 aus erfolgen, die ausser zur Beheizung des bililaren Heizelements auch zum Betrieb des gesamten Geräts dient· Die Rückleitung 1oa vom Verstärker 1o wirdüber eine zweckmässig lichtautomatisch "betriebene. Intensitätsregulierungsvofrichtung 15 durch eine Leitung 15a unter Isolation gegenüber dem Mantel Λ nach dem Belag 3a der Speicherscheibe 3 geführt· Die Vorrichtung 15 umfasst die zur Regelung der Abtastung des Speicherscheibenbelags 3a dienende Kippschaltung gemäss Figur 6·/4η Figuren 2 bis 6 sind die Schaltungen der Verstärker lo,11,12 sowie des. Kippteile 6 dargestellt, wobei für die einzelnen Elemente: Wider stände, Kondensatoren, Transistoren,Dioden, !Potentiometer, Schwingkreise usw_# Werte angegeben wurden,

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welche einem praktischen Ausführungsbeispiel entsprechen. Diese «Werte sind nur beispielsweise angegeben, sie müssen für jeden !Dräger des Geräts experimentell ermittelt werden, indem sie so bestimmt werden, dass der Träger äLen besten Bildeindruck, also das deutlichste Bild erhält·- Die "Verbindungen der Verstärker gruppen (10,11 nebst Kippschaltung und Verstärker 12) sind aus den ihnen entsprechenden Schaltbildern in Figuren 3»6 und 5 ersichtlich. Der Verstärker 1o gemäss Figur 3 wird mit seinem Leitungsende SP an den Speicherplattenbelag 3a angesqhlossen» Mit. IAU ist die Mchtauomatik, mit FOC der Fokus bezeichnete Die miteinander "au verfeindenden Punkte der Schaltung gemäss Figuren 2 bis β sind jeweils mit gleichen Buchstaben bezeichnet, z.B. entsprechend dem Punkt-JOO in RLgua? 3» der mit X bezeichnet ist* ist der entsprechende Punkt in Figur 6. ebenfalls mit X bezeichnet.

Die von einem Kiseis umgebene Ziffer (5) lazeichnet jeweils Verbindungen zur Masse»

Alle mit ¹¹V⁸* be zeichneten Punkte in den Figuren 3,6 und 5 sind Spannungsanschlüsse. Di® in einem Kreis einge«. schlossen? Ziffer(2) in Figur 3 "bezeichnet einen Auskoppe Ipunkt, der mit der entsprechenden (§) in Figur 5 verbinden ist« Ia gleicher Weise geht der von Q) ausgehende. Impuls weiter nach £ϊ\ "in Figur βν Bfeenso ist (4

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in Figur 5 mit r4J in Figur 6 zu verbinden.

Die Punkte A und B,' sowie C und D in .Figur 6 sind die Anschlusspunkte für die Ablenkspulen, die selbst nicht dargestellt sind. Ferner sind mit E in Figur 5 die Anschlüsse für die Schläfenelektroden bezeichnet.

Die Übermittlung eines Bildes vom Objekt 16 erfolgt gemäss dem in Figtfr 1 eingezeichneten Strahlengang unter Erzeugung eines konzentrierten Bildes auf dem Belag 3a der Speicherscheibe. Auf diesem werden Licht- und Farbquanten durch den auffallenden Ionenstrahl abgetastet, wobei die entsprechenden Impulse durch die Leitung 9 nach Verstärkung durch die Kette 10,11,12 zu den Elektroden 13 gelangen·

Die Intensität der von dem Belag 3a in Form modulierter Frequenzen abgenommenen Quanten wird durch das Intensitätsregulierungsgerät 15 durch Lichtautomatik derart gesteuert, dass die Lichteindrücke der Empfindlichkeit der aufnehmenden Person in ihrer Intensität angepasst werden.

Der Spannungswandler gemäss Figur 2 wird an seinen Klemmen 30 von einer nicht dargestellten Batterie"mit 12 Volt gespeist und gibt an den Klemmen 31 eine Spannung von 175 Volt in die einzelnen Verstärkergruppen. Die Spannung lasst sich durch Änderung der Sekundärwicklung 32 ändern.

In den Verstärkern sind als Elemente Transistoren mit dem

Bezugszeichen 33» Kondensatoren mit 34- und Widerstände mit 35 bezeichnet. Es kommen als Elemente ferner Dioden 36, Drehkondensatoren 37 sowie Induktionsspulen 38 hinzu.

Der Verstärker 1o gemäss Figur 3 dient als Vorverstärker,

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während der in der Schaltung gemäss Figur 6 enthaltene Verstärker 11 zur Verstärkung der Bildsignale und der Verstärker 12' gemäss Figur 5 als Endverstärker dient.

Bei der Schaltung gemäss Figur 5 "bedient man sich der Oberwellen, die aus dem Vorverstärker gemäss Figur 3 entnommen werden. Nach diesem-Prinzip lässt sich der dritte Verstärker unter erheblicher Verminderung der räumlichen Abmessungen des Steuerteils und entsprechender Kostenersparnis aufbauen.

Die von den Elektroden 13 abgegebene Wellenlänge liegt bei 700 nm. Eine derart hohe Frequenz vermag der Sehnerv nicht zu transportieren. Iransportfähig ist der Sehnerv nur für Frequenzen zwischen 0,3 und 1000 Hertz. Es ist ein durchaus überraschendes Ergebnis, das sich nicht voraus- ' sehen liess, dass bei Erzeugung einer Hochfrequenz von zirka 3 X 10 , adäquate Bild eindrücke in der Sehrinde erzeugt werden. Daraus ergibt sich, dass die Zellstruktur des Sehnervs befähigt ist, die ihm zugeführten hohen Frequenzen zu transformieren, d.h. zu untersetzen. Die in der Sehrinde aufgenommenen visuellen Eindrücke sind auch farblich entsprechend dem Objekt differenziert, woraus -weiter zu folgern ist, dass die vorerwähnte

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Iransformation spezifisch abgestuft entsprechend den Prequenzunterschieden der übertragenen ^arbqualitäten erfolgt. Auch diese Wirkung liess sich in keiner Weise voraussehen»

In Figuren 7 und 8 bezeichnet das Bezugszeichen 39 den z.B. aus Zelluloid, Kunstharz oder ähnlichem Material bestehenden Rahmen eines brillenförmigen Geräts, dessen Öffnungen 4ώ und 41 gegebenenfalls mit farbigen Gläsern oder Kunststoff scheiben ausgefüllt sein können. Die Vorrichtung wird wie eine Brille von der Person aufgesetzt, der die optischen Eindrücke übermittelt werden sollen, so dass der Mittelteil 42 über dem Hasenrücken verläuft· An den seitlichen. Enden des: Rahmens 39 sind mittels Scharnieren 43 und 44 üblicher Ausgestaltung die seitlichen, zum Halten des Brillengestells in bekannter Weise dienenden Bügel 45 und 46 angeschlossen· Die gekrümmten Knden dieser Bügel 47,48 werden wie üblich über die Ohrmuscheln-gelegt· In ddr Richtung der Bügel 45 und 46 sowie zweckmässig mit diesen. Bügeln fest verbunden sind zwei aus ZeIIuIoId₉ Kunststoff oder dergl. bestehende Gfehäuse 49*5o vorgesehen. Die Bügel 45 und 46 können zweckmässig in den Innenflächen dieser Gehäuse verlaufen, so dass sie diese Innenflächen und damit die Gehäuse verstärken· Die Innenfläche der Gehäuse wird zweckmässig eben gestaltet· Die Gehäuse 49 und 5o sind an der Hinterseite offen gestaltet, so dass die etwa zylindrisch gestalteten elektronischen Einrich-

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tungen 51,52, nämlich entsprechend Figur 1 ausgebildete Perzeptionsröhren, durch diese hinteren Öffnungen in die „ Gehäuse-eingeschoben werden können. Auf ihrer vorderen . Stirnseite sind die Gehäuse 49 und 50 mit Öffnungen 53,54 von z.B. etwa 22 mm Durchmesser versehen, durch welche die von den wahrzunehmenden Objekten ausgehenden Lichtsirahlen einfallen, um von der Optik der elektronischen TJmwandlungsvorrichtung?j,51,52 aufgenommen zu werden.

Die elektronischen Einrichtungen 51,52 sind durch die die erforderlichen Drähte enthaltenden Leitungskabel 55,56 mit einer Verstärkeranlage 10,11,12 verbunden. Die Leitungen 55 und 56 können gegebenenfalls durch einen Bügel des Instruments, z.B. durch den Bügel 4#, geführt sein. Sie stehen mit der elektronischen Einrichtung 52 durch einen federnden Kontakt in Verbindung. Die Leitungen sind dann weiter unter der Bezeichnung 57,50, gegebenenfalls unter Benutzung eines metallenen Scharniers als Überleitung, durch den Rahmen 39 hindurchgeführt und weiter über das metallene Scharnier 43 mit der= zweiten im Gehäuse 49 angeordneten Perzeptionsröhre 51 verbunden. Ferner stehen mit den Adern der Leitungen 55, 56 die Schläfenkontakte 59,6o in Verbindung, die in Ansätzen 61,62 der Gehäuse 49,5o, z.B. durch ledern 63,64 abgefedert, angeordnet sind. Die beschriebene Einrichtung kann mannigfach im Rahmen der wesentlichen Merkmale abgeändert und ausgestaltet werden·

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Perner ist von der nicht dargestellten Stromquelle, sowie von den Steuerteilen gemäss "Figuren 2 bis 6 ausgehend ein mehradriges Kabel 65 zur Perzeptionsröhre 52 und an sie herangeführt. Die einzelnen Adern des Kabels 65 dienen zur Steuerung der Röhre 52 und werden zu den erforderlichen Elektroden geleitet. Im einzelnen gehen vier Adern zur herizontalen und vertikalen Ablenkung, zwei Adern zur Heizwendel, eine Ader zur Kathode, eine Ader zur Speicherscheibe.

Palis auch die Perzeptionsröhre 51 in Betrieb genommen werden soll, muss ein gleiches Kabel mit denselben Adern auch an diese Röhre geleitet werden·

Die praktische BildkontinLle für das z.B. von einer erblindeten Person benutzte Perzeptionsgerät kann am.'einfachsten z.B. (durch eine die Beratung und Instruktion des Blinden ausübende Person) mit Hilfe eines unter dem Hamen Monitor z.B. in der Pernsehtechnik bekannten Geräts ausgeführt -werden. Ein solcher Monitor im industriellen Sinne ist ein reines Bildwiedergabegerät, d.h. ein Fernsehgerät ohne EP- und ZP-Teil, sowie ohne 2onteil. Er ist also als reines Yideogerät gestaltet.

Bei der Kontrolle des Perzeptionsgeräts gemäss vorliegender Erfindung wird der Monitor so ausgebildet,

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dass ex die feile des Perzeptionsgeräts in inverser^ - Anordnung enthält'· Der Eingang in das Monitorgerat wird zweckmässig unmittelbar hinter dem Steuerteil 10 (vergl. in Pig. 1) abgeleitet· Vpn da aus setzt der umgekehrte Vorgang ein, als wie er in Bezug auf das erfindungsgemässe Perzeptionsgerät beschrieben wurde·

Die Verwendung des Monitors .bei einer Perzeptionsröhre gemäss der Erfindung ist aus Pig. 1 ersichtlich. Palls die dem Monitor zugeführte Erequenz aus den Schläfenelek-. troden 13 abgeleitet würde, müsste eine umständliche Untersetzung dieser Prequenz bis auf 6 Megahertz erfolgen. Stattdessen wird die'dem Monitor M zugeführte Frequenz unmittelbar hinter dem Verstärker 10 unter galvanischer Auskupplung desselben abgeleitet. Der Monitor muss dabei mit derselben Zeilenfrequanz wie die Speicherscheibe arbeiten und ferner kontinuierlich von 100 bis" 360 Hertz in der Bildfrequenz regelbar sein.

Eine praktisch brauchbare, dabei verbilligte und vereinfachte Aus führ ungs form des Geräts erhält man, wenn man dasselbe nur mit e i η e χ, Perzeptionsrohreversieht, über welches die Bildinformation geleitet wird. Man erhält dann ein Bild, das zwar nicht plastisch ist,

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bei dem indes die Konturen- und Farbübertragung in adäquater Weise stattfindet·

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Claims

Patentansprüche;

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(1.)'Verfahr en zur Übermittlung von direkten oder reflektierten Lichtstrahlen, in Form von Bildeindrücken auf die Hianrinde eines Blinden, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Objekt ausgehenden Lichtstrahlen derart auf eine negativ vorgespannte Speicherscheibe gerichtet werden, dass das Objekt auf derselben reell abgebildet wird und dass diese Speicherscheibe durch einen positiven Ionenstrahl zellenförmig abgetastet wird, wobei dieser Ionenstrahl sich durch die Hell-Dunkel-Werie und Farbwerte des Bildes moduliert und dass diese Modulation von einem von der Quelle des Ionenstrahls abfliessenden Elektronenstrom übernommen wird, worauf die !Trägerfrequenz des auf diese Weise erzeugten Bildsignals auf eine durch die menschliche Sehbahn transportierbare Trägerfrequenz umgewandelt und das so erhaltene neuronale Signal auf zwei an die Schläfen des Blinden anlegbare Elektroden geleitet wird·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung eines reellen Bildes auf der Speicherscheibe ein optisches System zwischen das Objekt und die Speicherscheibe geschaltet wird·
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die negative Vorspannung der Speicher-•scheibe sowie der zu ihrer Abtastung verwandte lonen-

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strahl aus einer Batterie über einen Spaamungsumwandler entnommen werden·
4. Verfahren* nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch, gekennzeichnet, dass der die Speicherscheibe abtastende Ionenstrahl durch Beheizung einer Elektrode erzeugt und zweckmässig mittels eines Hagnetfeiste» fokussiert wird·

5· Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtastung der Speicherscheibe durch einen Ionenstrahl vermittele eines Kippgeräts in einem Bereiah von über 1000, vorteilhaft etwa 2000 Hertz, erfolgt,

6· Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das» die Wiederholung des Abtastvorgangs der Speicherscheibe durch den Ionenstrahl mit einer Frequenz von mindestens 100 Hertz, optimal mit etwa 250 bis 300 Hertz, erfolgt.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekenn-

zeichnet, dass für jeden Übertragungsvorgang nur eine einzige Speieherscheibe verwandt wird, von der sowohl Konturen als auch die Farbwerte übertragen werden, wobei die Modulation des abtastenden Ionenstrahls in einem Frequenzbereich von etwa 380 bis 750 nM (Kanometer) erfolgt·

8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis T₉ dadurch gekennzeichnet, dass die· Umwandlung des Bildsignals in das neuronale Signal durch Modulierung einer ^Trägerfrequenz zwischen 0,3 bis etwa 1000 Hertz auf das Bildsignal

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Je nach der individuellen Perzeptionsfähigkeit ätes Blinden erfolgt.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Bildsignal durch eine Verstärkerkette in der Weise verstärkt wird, dass in einer nachfolgenden Verstärkerstufe die Spiegelfrequenz aus dem vorhergehenden. Verstärker übernommen und zur weiteren Verstärkung des Signals verwandt wird*¹

to· Gerät zur Ausführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Metallmantel (1) ein evakuierter Glaskolben (2) eingeschlossen ist, dessen vordere Öffnung durch eine Speicherplatte (3) abgeschlossen ist, während an seinem Boden eine Heizwendel mit Kathode vorgesehen ist, und dass an die so gebildete Perzeptionsrohre über eine Leitung (9) eine Verstärkerkette (10,11,12) nebst Einspeisungselektroden. angeschlossen sind·

11· Vorrichtung nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass im Hohlraum zwischen dem Glaskolben (2) und dem Metallmantel (1) eine Ablenkspule (7) sowie ein Fokussiermagnet (8) angeordnet sind·

12· Vorrichtung nach Ansprüchen 1o und 11, dadurch gekenxfrzeichnet, dass vor Äer Speicherplatte (3) eine Schutz-, eeheibe (4) sowie ein· ühibus (5) mit eingeechraubtem achromatischem Linsenkörper angeordnet sind·

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13· Vorrichtung Bach. Ansprüchen 1o> "bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass seitlich der Schläfen der die optischen Eindrücke aufnehmenden Person zwei JPerzeptionsröhren derart angeordnet sind, dass die vom Objekt ausgehenden Strahlen in die Idnsenkörper der Perzeptionsröhren einfallen, wobe$ die leitungen (9) und (H) beider Röhren parallel verlaufend geschaltet Hnd zu einem Steuerteil geführt sind, der eine Batterie_t sowie die erforderliche Verstärkerkette und gegebenenfalls ein Gerät zur Regulierung der .!lichtintensität enthält.

14. Vorrichtung nach Ansprüchen 1o bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärker (12) unter Ausnutzung der am Vorverstärker (1ο) auftretenden Spiegelfrequenzen aufgebaut wird»

15« Vorrichtimg nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass die drei Verstärker (10,11,12) derart angeordnet und ausgelegt sind,'dass an den Einspeisungselektroden (13) eine Eadfrequenz von etwa 700 nm entweicht·

16, Vorrichtung nach Ansprüchen 14 und 15» dadurch gekennzeichnet, dass die frequenzbestimmenden Seile der Verstärkerkette, insbesondere Drehkondensatoren, Dioden, Induktionsspulen, einstellbar ausgebildet sind·

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17· Vorrichtung nach Ansprüchen T bis 16» dadurch gekennzeichnet» dass dieselbe brillenartig mit einem iior dem Gesicht des Trägers angeordneten Mittelteil und seitlich an diesem Mittelteil anschliessenden, zur Aufnahme der elektronischen Einrichtungen dienenden Gehäusen (49,5o), die auf der Vorderseite mit Öffnungen für den Eintritt von Lichtstrahlen versehen sind, oder Rahmen ausgebildet ist.

18· Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet! dass die Bügel der Brille in fester Verbindung mit den Gehäusen (49,5o) stehen, an der Innenwand der Gehäuse verlaufen und diese verstärken.

19· Vorrichtung nach Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Verstärkeranlage führenden Leitungen (55,56) von dem einen Gehäuse, z.B..vom Gehäuse (5o) aus, durch den anschluss enden Bügel, gegebenenfalls unter Benutzung metallise!"sr Scharniere (43,44) als Überleitung,, und durch'den Mittelrahmen (39) hindurch in das Gehäuse (49) geführt sind·

2o. Vorrichtung nach Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitungen (55,56) auf der Innenseite der Gehäuse (49,5o) mit metallischen, die Haut nicht schädigenden. Kontakten., insbesondere Goldkontakten, für den Anschluss an die eingeschobenen Perzeptionsgeräte (51,52) versehen sind.

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21. Vorrichtung nach Ansprüchen 17 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, dass an den Leitungen (55»56) auf der Innenseite der Gehäuse (49»5o) angeordnete metallische Schläfenkontakte (59»6o) federnd angeschlossen sind.

22. Vorrichtung nach Ansprüchen 17 bis 2.1, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Gehäuse (49»5o) oder Rahmen einen Eaum von etwa 1o bis 18 ecm umschliessen.

23. Vorrichtung nach Ansprüchen 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass zu peeler Perz ept ions rähre ein mehradriges Kabel, z.B. das Kabel (65) zur Perzeptionsrähre (52) und an

diese herangeführt ist und dass die einzelnen Adern dieses Kabels zur Steuerung der Eöhr (52) dienen, indem z.B.

4 Adern zur horizontalen und vertikalen Ablenkung, 2 Adern zur Heizwendel, 1 Ader zur Kathode und 1 Ader zur Steuerscheibe geleitet werden.

24» Vorrichtung naeh^Ansprüchen 1o bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zur praktischen Bildkontrolle ein sogenanntes Monitorgerät in Form eines reinen Videogeräts verwandt wird, das die Teile des Perzeptionsgeräts in inverser Anordnung enthält und dessen Eingang zweckmässig unmittelbar hinter dem Steuerteil 10 abgeleitet wird*

25· Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Monitor (M) zugeführte Frequenz unmittelbar hinter dem Verstärker (io) unter galvanischer Auskupplung desselben

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abgeleitet wird und dass der Monitor dabei mit derselben Frequenz wie .die Speicherscheibe arbeitet, sowie von 100 bis 360 Hertz in der Bildfrequenz regelbar ausgebildet ist.

26« Vorrichtung nach. Ansprüchen 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Perzeptionsröhre zur Bildübertragung verwandt wird·

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