DE202018004666U1 - Display visual acuity correction - Google Patents

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Abstract

Der Schutzanspruch bezieht sich auf den Einsatz einer in ein Display integrierten individuell einstellbaren Sehschärfenkorrektur, die durch Änderung der Senderinformation auf das Auge eine optische Sehhilfe beim Betrachter entbehrlich macht.The protection claim relates to the use of a built-in a display individually adjustable visual acuity correction, which makes it unnecessary by changing the transmitter information on the eye visual optics in the viewer.

Description

Stand der Technik, Problemstellung:State of the art, problematic:

Üblicherweise sind bei Menschen mit Sehschwächen optische Korrekturhilfen wie Brillen und Kontaktlinsen notwendig, um das „Scharfsehen“ zu ermöglichen, was zunächst als lästig empfunden wird. Im Zuge zunehmenden Einsatzes von Displays zur Darstellung von Bildinformationen- z.B. Mobiltelefone, Tablets, Fahrzeuginstrumententafeln, Monitoren- ist es sinnvoll die Bildinformation in diesem Fall so aufzubereiten, dass die Bildkorrektur mittels Brille etc. entfallen kann. Die Bildinformation sollte je nach Korrekturanspruch individuell auf den Displaynutzer einstellbar sein.Usually, in people with poor eyesight optical corrective aids such as glasses and contact lenses are necessary to allow the "sharpness", which is initially perceived as annoying. In the course of increasing use of displays to display image information - e.g. Mobile phones, tablets, vehicle instrument panels, monitors - it makes sense to process the image information in this case so that the image correction using glasses, etc. can be omitted. Depending on the correction requirement, the image information should be individually adjustable to the display user.

Übliche Displays sind in heutiger Zeit darauf ausgelegt zunächst einmal ein extrem „scharfes“ Bild mit hoher Auflösung (Pixel) und hoher Frequenz darzustellen, was für das gesunde Auge eben als realitätsnah empfunden wird. Darüber hinaus werden, wenn überhaupt, Korrekturen an Displays in dem Bereich Kontrast Bildhelligkeit oder auch Lupenfunktion angeboten, um individuelle Ansprüche an die Bildinformation anzupassen.Usual displays are designed in the present time initially to represent an extremely "sharp" image with high resolution (pixels) and high frequency, which is perceived as realistic for the healthy eye. In addition, corrections to displays in the area of contrast image brightness or even magnifier function are offered, if at all, in order to adapt individual requirements to the image information.

In Anwendungen modernsten Displaytechnik werden zudem hohe Tiefenschärfen bis hin zu 3D Effekten (ohne Zusatzbrillen) erzeugt um einen plastischen Bildeindruck zu vermitteln. Die Schwierigkeiten der Lichtbrechung, bzw. der Netzhautprojektion, werden durch die Displaykonfiguration so jedoch nicht berücksichtigt.In applications of state-of-the-art display technology, in addition, high depth-of-field shades up to 3D effects (without additional eyeglasses) are created to convey a plastic image impression. The difficulties of refraction, or retinal projection, are not taken into account by the display configuration.

Beispiel Weitsichtigkeit:Example hyperopia:

Wesentlich: Der Lichteinfallwinkel der Bildpunkte auf die Augenlinse wird durch das Brillenglas so geändert, dass durch Akkomodation noch eine Fokussierung auf die Netzhaut möglich ist.Essential: The angle of incidence of the pixels on the lens of the eye is changed by the spectacle lens in such a way that by focusing it is still possible to focus on the retina.

Schutzanspruchto protection

Der Schutzanspruch bezieht sich auf den Einsatz einer in ein Display integrierten individuell einstellbaren Sehschärfenkorrektur, die durch Änderung der Senderinformation auf das Auge eine optische Sehhilfe beim Betrachter entbehrlich macht.The protection claim relates to the use of a built-in a display individually adjustable visual acuity correction, which makes it unnecessary by changing the transmitter information on the eye visual optics in the viewer.

Das Problem, dass die Bildkorrektur immer beim Empfänger z.B. mittels Brille erfolgt und nicht schon beim Sender, dem Display, kann mit unterschiedlichen Lösungsansätzen begegnet werden. Alle hier aufgezeigten Lösungsansätze folgen dem Grundprinzip, dass nur die Sinnesnervenzellen der Netzhaut gereizt werden die für eine scharfe Darstellung der Bildinformation notwendig sind und das die Sehschärfenkorrektur bereits am Sender der Bildinformationen erfolgt.The problem that image correction always occurs at the receiver e.g. by means of glasses and not already at the transmitter, the display, can be countered with different approaches. All solutions shown here follow the basic principle that only the sensory nerve cells of the retina are stimulated which are necessary for a sharp representation of the image information and that the visual acuity correction already takes place at the transmitter of the image information.

1) Durch den Einsatz extrem dünner Bildschirme mit hoher Auflösung und deren individuell einstellbarer Krümmung oder eine Linsenfunktion am Sender. Durch diese Funktion wird gewährleitet, das bereits am Sender eine Vorfokussierung stattfindet.1) By using extremely thin screens with high resolution and their individually adjustable curvature or a lens function on the transmitter. This function ensures that pre-focusing already takes place at the transmitter.

2) Durch einen Algorithmus, der bei verfügbaren hochauflösenden Displays mit entsprechender Taktfrequenz (z.B. angestrebte 11K-Auflösung) in unterschiedlichen Ebenen einen Bildpunkt mehrfach an unterschiedlichen Stellen erscheinen lässt, so dass er vom Auge als gerichteter Lichtstrahl wahrgenommen wird.2) An algorithm that allows one pixel to appear multiple times at different locations on available high-resolution displays at the appropriate clock rate (e.g., target 11K resolution) at different levels so that it is perceived by the eye as a directed light beam.

Durch diese „Richtung“ des Lichtstrahls wird die sonst durch die Brillenlinse vorgenommene zusätzliche Lichtbrechung entbehrlich.Due to this "direction" of the light beam, the additional refraction of light otherwise made by the spectacle lens becomes unnecessary.

Hierdurch wird im Bild zwar die vermeintliche Schärfentiefe oder auch 3 D Simulation reduziert, was aber für die Anwendung der Sehschärfenkorrektur zunächst unerheblich ist, da diese sich auf den 2D Bereich beschränkt (Z. B das Ablesen von Schrift und Symbolen) As a result, the assumed depth of field or 3D simulation is reduced in the image, but this is irrelevant for the application of visual acuity correction at first, since this is limited to the 2D range (for example, the reading of writing and symbols).

3) Wenn die Bildinformationen vom Sender/Display hochauflösender ist als es das Auge/auch das gesunde Auge überhaupt wahrnehmen kann, kann die Bildinformation im Vorfeld fokussiert werden und in der Helligkeit intensiver abgestrahlt werden.3) If the image information from the transmitter / display is higher-resolution than the eye / even the healthy eye can perceive at all, the image information can be focused in advance and be emitted more intensely in terms of brightness.

Als Beispiel: Bei einer schlechten Auflösung mit wenig und damit großen Pixeln treffen die Bildinformationen relativ viele Sinnesnervenzellen der Netzhaut bei gesundem Auge, ein grobes Bild entsteht. Bei hinzukommender Sehschwäche werden noch mehr Sehzellen aktiviert, das Bild wird noch unschärfer. Bei einer hohen Auflösung des Displays muss die Bildinformation ins Zentrum der sendenden Pixel und in der Helligkeit intensiviert werden, so dass das sehschwache Auge diese Vorfokussierung durch die Fehlsichtigkeit kompensiert.As an example: With a poor resolution with few and therefore large pixels, the image information encounters a relatively large number of sensory nerve cells of the retina in the healthy eye, forming a rough image. With added visual impairment even more visual cells are activated, the picture becomes even blurred. With a high resolution of the display, the image information in the center of the transmitting pixels and in the brightness must be intensified so that the visually impaired eye compensates for this prefocusing by the defective vision.

Der kleinste vom Auge differenziert wahrnehmbare Bildpunkt (A) wird im gesunden Auge durch die Linse (B) auf der Netzhaut (C) fokussiert. (1) Dabei wird min. eine Sinnesnervenzelle (D) gereizt.The smallest perceptible pixel (A) differentiated from the eye is focused in the healthy eye through the lens (B) on the retina (C). ( 1 ) Here, min. a sensory nerve cell (D) irritated.

Bei gleichem Senderverhalten wie in 1 beschrieben wird der Bildpunkt (A) bei Fehlsichtigkeit, z.B. Weitsichtigkeit durch die Linse (B) nicht mehr auf der Netzhaut (C) fokussiert. (2) Dabei werden deutlich mehr Sinnesnervenzelle (E) gereizt. Durch diese Streuung wird ein unscharfes Gesamtbild wahrgenommen, da somit benachbarte Bildpunkte überlagert werden.For the same transmitter behavior as in 1 described the pixel (A) in case of ametropia, eg farsightedness through the lens (B) is no longer focused on the retina (C). ( 2 ) In doing so, significantly more sensory nerve cells (E) are irritated. By this scattering a blurred overall image is perceived, as thus adjacent pixels are superimposed.

Wird jetzt der gesendete Bildpunkt (A') beim Sender verkleinert (3) und die Differenzfläche zum Bildpunkt A nicht beleuchtet wird dieser durch die Linse (B) auch nicht auf der Netzhaut (C) fokussiert. Da aber dieser Bildpunkt vom Auge nicht weiter differenziert wahrgenommen werden kann wird die Streuung so verringert, dass dabei nur die Sinnesnervenzellen analog des gesunden Auges (F) wie in 1 beschrieben gereizt werden. Somit entfällt eine Überlagerung was zu einem scharfen Gesamtbild führt.Now the sent pixel (A ') at the transmitter is reduced ( 3 ) and the differential area to the pixel A is not illuminated by the lens (B) is not focused on the retina (C). Since, however, this pixel can not be perceived differently by the eye, the scattering is reduced so that only the sensory nerve cells are analogous to the healthy eye (F) as in 1 be irritated described. This eliminates a superposition resulting in a sharp overall picture.

Claims (1)

Der Schutzanspruch bezieht sich auf den Einsatz einer in ein Display integrierten individuell einstellbaren Sehschärfenkorrektur, die durch Änderung der Senderinformation auf das Auge eine optische Sehhilfe beim Betrachter entbehrlich macht.The protection claim relates to the use of a built-in a display individually adjustable visual acuity correction, which makes it unnecessary by changing the transmitter information on the eye visual optics in the viewer.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Bildschirm gleicht Sehfehler aus In: golem.deBearbeitungsstand: 01.08.2014 um 18:37 Uhr URL: https://www.golem.de/news/mit-media-lab-bildschirm-gleicht-sehfehler-aus-1408-108299.html[abgerufen am 08.11.2018] *

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