DE19510223A1

DE19510223A1 - Vorrichtung zur Umsetzung von Lichtintensität in taktil wahrnehmbare Signale

Info

Publication number: DE19510223A1
Application number: DE1995110223
Authority: DE
Inventors: Andreas Landwehr; Franz Dipl Phys Landwehr
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1996-02-29

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät bzw. eine Vorrichtung zur Umsetzung von Lichtintensitäten in taktile Signale.

Für Blinde - vor allem für Spät-Erblindete - ist es außerordentlich belastend, nicht nur die dem Normalsichtigen selbstverständliche Fülle von optischen Wahrnehmungen und Informationen entbehren zu müssen sondern nicht einmal wahr nehmen zu können, ob es hell oder dunkel ist. Da der optische Sinneskanal nicht zur Erfassung der Hell-Dunkel-Informati on verfügbar ist, kann deren Wahrnehmung ausschließlich da durch erfolgen, daß sie in einen anderen - verfügbaren - Sin neskanal umgesetzt und dadurch indirekt wahrgenommen wird. Der akustische Sinneskanal sollte für diesen Zweck nicht benutzt werden, weil der Blinde sein Gehör u. a. zur Orientierung benötigt. Zur indirekten Wahrnehmung von hell und dunkel genügt auch ein wesentlich weniger leistungsfähiger Sinneskanal als das Gehör es ist. Hervorragend geeignet ist der taktile Sinneskanal: die zugehörigen Sinneszellen sind über fast die gesamte Körperoberfläche verteilt, so daß die gewohnte taktile Wahrnehmung praktisch unbeeinträchtigt bleibt, wenn ein kleines Areal von wenigen cm² für die in taktile Wahrnehmung umgesetzte optische Information benutzt wird. Der taktile Sinneskanal ermöglicht - wenn auch nur in beschränktem Umfang - sowohl eine qualitative als auch quantitative Differenzierung taktiler Reize. Dadurch ist es möglich, unterschiedliche Helligkeiten (Lichtintensitäten) durch Umsetzung in unterschiedliche Arten und Intensitäten taktiler Reize erfaßbar zu machen.

Ziel der Entwicklung war, eine Vorrichtung zu schaffen, die unterschiedliche Lichtintensitäten in jeweils zugeord nete taktile Reize umsetzt.

Das erfindungsgemäße Gerät besteht aus einem opto-elektrischen Wandler, der Lichtintensitäten in zugeordnete elektrische Spannungen oder Stromstärken oder in zeitliche Schwankungen dieser elektrischen Größen umsetzt, und einem elektro-mecha nischem Wandler, der die elektrischen Größen in mechanische Kräfte oder Bewegungen umsetzt, die als taktile Reize wahr genommen werden können. Dem elektro-mechanischem Wandler kann eine Vorrichtung vorgeschaltet werden, die die Zuordnung zwischen den elektrischen Größen und der Art und Intensität des taktilen Reizes beeinflußt.

Der opto-elektrische Wandler kann z. B. ein Photo-voltaisches Bauteil, eine Photo-Diode, ein Photo-Transistor oder eine integrierte Schaltung, die Lichtintensitäten in Frequenzen umsetzt, sein. Der elektro-mechanische Wandler kann ein Motor oder ein vibrierendes Bauteil (z. B. ähnlich den "Kno chenleitungs-Hörern" in elektrischen Hörhilfen) sein.

Dem opto-elektrischen Wandler kann eine Vorrichtung vorge schaltet sein, die den Einfallswinkel der Lichtstrahlung in das Gerät begrenzt, so daß die Richtung der erfaßten Licht strahlung bestimmt werden kann.

Die Abbildung zeigt das Blockbild eines erfindungsgemäßen Gerätes.

(1) ist ein opto-elektrischer Wandler, der das in das Gerät ein fallende Licht in eine elektrische Spannung umsetzt.
(2) ist ein als elektro-mechanischer Wandler benutzter Motor. Seine bei geringer Lichtintensität geringe Drehzahl kann an der Welle des Motors - oder noch besser an einem auf die Welle aufgesetzten Bürstenrad - taktil erfaßt werden. Mit steigender Lichtintensität steigt die Drehzahl des Motors. Bis zu Drehzahlen von etwa 5 Umdrehungen pro Sekunde ist dieser Effekt taktil erfaßbar. Bei weiter ansteigender Licht intensität ist diese Wahrnehmung nicht mehr differenziert möglich. Eine hinreichend hohe Unwucht des Motors führt dann zu taktil erfaßbaren Vibrationen, die mit weiter steigender Lichtintensität zunehmen.
(3) ist ein Verstärker, der das sehr geringe elektrische Signal des opto-elektrischen Wandlers bis auf Beträge verstärkt, die zum Antrieb des Motors ausreichen. Die Kennlinie des Verstärkers kann linear oder - zur Erfassung eines größeren Licht-Intensitätsbereiches - logarithmisch sein.
(4) ist eine Vorrichtung bestehend aus einer Anzahl von Blenden, die - vor dem opto-elektrischen Wandler angeordnet - den Ein fallswinkel der Lichtstrahlung begrenzen.
(5) kennzeichnet das in das Gerät einfallende Lichtstrahlenbün del.

Claims

1. Vorrichtung zur Erzeugung taktil wahrnehmbarer Signale, dadurch gekennzeichnet, daß die Art und/oder die Intensität des taktil wahr nehmbaren Signals der in die Vorrichtung einfallenden Lichtintensität zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Vorrichtung einfallende Lichtinten sität mittels eines opto-elektrischen Wandlers in eine elektrische Größe umgesetzt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Größe nach 2. mittels eines elek tro-mechanischen Wandlers in ein taktil wahrnehmbares Signal umgesetzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieser elektro-mechanische Wandler ein Motor ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elektro-mechanische Wandler eine Vibration erzeugt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das taktil wahrnehmbare Signal von mehr als einem elektro-mechanischen Wandler erzeugt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem opto-elektrischen Wandler und dem elek tro-mechanischen Wandler eine Vorrichtung zwischengeschal tet ist, die die Zuordnung zwischen der in die Vorrichtung einfallenden Lichtintensität und der Art und/oder der Intensität des taktilen Signals beeinflußt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht durch eine Öffnung des Geräte-Gehäu ses in das Gerät einfällt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Geräte-Gehäuse vollständig geschlossen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Licht durch einen für das Licht durch lässigen Teil des Gehäuses in das Gerät einfällt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem opto-elektrischen Wandler eine Vorrich tung bestehend aus optischen Linsen und/oder Spie geln und/oder Blenden zur Beeinflussung des Strah lenganges des einfallenden Lichtes vorgeschaltet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die dem opto-elektrischen Wandler vorgeschaltete Vorrichtung nach 11. mittels einer Dreh- und/oder Schub- und/oder Kipp-Vorrichtung manuell einstellbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem opto-elektrischen Wandler ein oder mehrere optische Filter vorgeschaltet sind, die ausschließ lich für bestimmte, durch die Art und den Aufbau der Filter festgelegte Wellenlängenbereiche des Lichtes durchlässig sind.