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Die Erfindung bezieht sich auf eine Sehhilfevorrichtung mit einer Steuerungseinrichtung und einer mit dieser zusammenwirkenden Adaptereinrichtung die auf ein oder mehrere Steuerelemente einwirkt, welche zum Beeinflussen der Sichtbarkeit von auf einer Bildfläche optisch dargestellten Informationsinhalten unter Änderung von Sichtbarkeitsparametern ausgebildet sind.
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Bildflächen, wie Sichtflächen von Bildschirmen, sind in bekannter Weise über Steuerelemente und eine auf diese wirkende Steuerungseinrichtung in der Regel manuell bei unterschiedlichen Sichtbedingungen, z. B. beeinflusst durch wechselnde Lichtverhältnisse, unter Änderung von Sichtbarkeitsparameteren variierbar um die Sichtbarkeit darauf dargestellter Informationsinhalte zu verbessern, wie beispielsweise beim Betrachten eines Fernsehbildschirms oder eines Computerbildschirms bzw. eines Tablets oder Smartphones. Der Betrachter stellt dabei die Sichtbarkeit z. B. durch Ändern der Zeichenleuchtdichte oder Hintergrundleuchtdichte oder Farbe der Bildfläche bzw. der darauf dargestellten Informationsinhalte oder durch Ändern der Größe über eine Zoomfunktion bedarfsweise nach seinem Gutdünken ein, was jedoch relativ aufwändig sein kann. Beispielsweise kann es für Menschen mit Sehschwäche, insbesondere auch für ältere Menschen, schwierig oder lästig sein, jedes Mal geeignete Einstellungen zu finden, wobei insbesondere auch Einflüsse durch Umgebungslicht wie Reflexe, Kontrastminderungen oder Entsättigung von Farben sich auf die Sichtbarkeit und visuelle Wahrnehmung der dargestellten Informationsinhalte störend auswirken.
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Es sind bereits vielfältige technische Maßnahmen zur Verbesserung der Sichtbarkeit von auf Bildflächen dargestellten Informationsinhalten durch optische Vorsätze oder z. B. Steuerung der Leuchtdichte, des Kontrasts und/oder der Farben von beleuchteten oder selbstleuchtenden Bildflächen bekannt, wie z. B. im Verkehrsbereich bei LED-Anzeigen oder LCD-Anzeigen, wobei die Sichtbarkeitsparameter in weiten Bereichen z. B. für eine gute Sichtbarkeit sowohl bei hellem Tageslicht mit Leuchtdichten von mehr als 10.000 cd/m2 als auch bei nächtlichen Lichtverhältnissen mit Leuchtdichten von z. B. unter einem cd/m2 verstellt werden können. Zur Ausblendung von Reflexen können dabei z. B. Streueigenschaften von der Bildfläche vorgesetzten bzw. in diese eingebauten Streuelementen benutzt werden. LCD-Anzeigen nutzen Polarisationseigenschaften von Flüssigkristallzellen beispielsweise in Kombination mit anderen Polarisationsfiltern. Mittels LED-Anzeigen oder anderen selbstleuchtenden Farbanzeigen können Farbwerte durch Variieren der Lichtabgabe in verschiedenen Spektralbereichen angepasst werden, um Farbdarstellungen zu verbessern. Dies geschieht über entsprechend ausgebildete Steuerelemente in Verbindung mit einer auf diese einwirkenden Steuerungseinrichtung nach Wahl des Benutzers. Trotz derartiger technischer Einstellmöglichkeiten werden derzeitige Bildschirmanzeigen in vielen Situationen Anforderungen an eine gute Sichtbarkeit der dargestellten Informationsinhalte nicht gerecht, wobei insbesondere Menschen mit beeinträchtigter Sehfähigkeit benachteiligt sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sehhilfevorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine Verbesserung der Sichtbarkeit insbesondere auch für Betrachter mit Sehschwäche ergibt.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass in der Adaptereinrichtung benutzerindividuelle Sehdaten hinterlegt oder hinterlegbar sind und dass die Adaptereinrichtung in Abhängigkeit der Sehdaten zur automatischen benutzerindividuellen Einwirkung auf die Steuerelemente (die beispielsweise zumindest zum Teil durch Software realisiert sein können) zur Änderung von Sichtbarkeitsparametern mittels Anpassdaten in der Weise ausgebildet ist, dass die Sichtbarkeit der dargestellten Informationsinhalte benutzerindividuell optimiert wird.
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Durch die Abspeicherung der benutzerindividuellen Sehdaten in der Adaptereinrichtung werden im Zusammenwirken mit der Steuerungseinrichtung, die bei steuerbaren Bildschirmen ohnehin vorhanden ist, durch die Einwirkung auf die Steuerelemente mittels der Anpassdaten die Sichtbarkeit der auf der Bildfläche dargestellten Informationsinhalte und somit die visuelle Wahrnehmbarkeit individuell und situationsbedingt automatisch optimiert. Dabei ist der Benutzer von schwierigen Einstellmaßnahmen entlastet und es wird insgesamt eine benutzerfreundliche Bildfläche bzw. ein diese aufweisendes Gerät bereitgestellt. Die Adaptereinrichtung kann z. B. ganz oder teilweise durch Software realisiert, beispielsweise ganz oder teilweise in eine Gerätesteuerung implementiert sein.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Sehhilfevorrichtung bestehen darin, dass das oder die Steuerelemente eines oder eine Kombination aus mindestens zweien der Steuerelemente Größensteuerung, Lichtdichtesteuerung, Farbsteuerung, Störlichtunterdrückung aufweist/aufweisen.
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Verschiedene Anpassmöglichkeiten an individuelle Seheigenschaften auch unter unterschiedlichen Sehbedingungen werden dadurch erhalten, dass die mittels der Steuerelemente änderbaren Sichtbarkeitsparameter mindestens einen der Parameter Größe, geometrische Verzerrung, Leuchtdichte und/oder Farbe der dargestellten Information, Leuchtdichte des Hintergrunds, Kontrast, Farbe des Hintergrunds, Intensität von einfallendem, reflektiertem und/oder absorbiertem Umgebungslicht, spektrale Zusammensetzung des einfallenden, reflektierten und/oder absorbierten Umgebungslichts, Einfallswinkel und/oder Ausfallswinkel von Umgebungslicht, Streulichtverteilung umfassen.
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Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten zum Aufbau und zur Funktion der Sehhilfevorrichtung bestehen darin, dass das oder die Steuerelemente einen in Blickrichtung eines Benutzers vor der Bildfläche angeordneten optischen Vorsatz und/oder einen auf die Bildfläche, insbesondere eines elektronisch gesteuerten Bildschirms, einwirkenden Signalumsetzer zum benutzerindividuellen Optimieren der Sichtbarkeit der dargestellten Informationsinhalte aufweist / aufweisen.
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Verschiedene Steuerungsmöglichkeiten zur Anpassung bestehen darin, dass die Steuerungseinrichtung im Zusammenwirken mit der Adaptereinrichtung und/oder die Steuerelemente zum stufenweisen oder kontinuierlichen Variieren der Sichtbarkeitsparameter ausgebildet ist/sind.
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Zu vorteilhaften Anpassungsmöglichkeiten bei unterschiedlichen Sehbedingungen tragen die Maßnahmen bei, dass die Sehhilfevorrichtung eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Umgebungsparametern und/oder Benutzerparametern umfasst.
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Beispielsweise kann die Erfassungsvorrichtung gegebenenfalls vorhandene Sensoreinheiten, wie Lagesensor, Beschleunigungssensor, Kamera eines Computers oder Smartphones, nutzen.
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Hierbei bestehen vorteilhafte Ausgestaltungen darin, dass die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Umgebungsparametern eine Beleuchtungsstärkemesseinrichtung und/oder eine Orientierungserkennung der Bildfläche aufweist / aufweisen, und weiterhin darin, dass die Erfassungsvorrichtung zum Erfassen von Benutzerparametern eine Blickrichtungserkennungseinrichtung und/oder eine Benutzererkennungseinrichtung aufweist / aufweisen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Sehhilfevorrichtung und
- 2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungbeispiels für eine Sehhilfevorrichtung.
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1 zeigt eine Sehhilfevorrichtung 3 mit einer vom Auge 1 eines Benutzers (Betrachters, Beobachters) betrachteten Bildfläche 2, auf der Informationsinhalte z. B. in Form von Figuren und/oder Zeichen, wie Ziffern und Buchstaben, dargestellt sind. Die Sehhilfevorrichtung 3 umfasst eine Adaptervorrichtung 30, die auf (in dieser Figur nicht näher gezeigte) Steuerelemente zum Variieren von Sichtbarkeitsparametern so einwirkt, dass die Sichtbarkeit der dargestellten Informationsinhalte für den Betrachter individuell entsprechend seinen Seheigenschaften optimiert wird. Mittels einer Erfassungsvorrichtung 4 können Umgebungsparameter, wie z. B. äußere Beleuchtungsstärke und/oder Orientierung der Bildfläche relativ zum Auge des Betrachters, und/oder Benutzerparameter, wie z. B. Blickrichtung des Beobachters auf die Bildfläche 2, Betrachtungsort auf der Bildfläche oder Benutzererkennung, erfasst werden. Die Adaptervorrichtung 30 arbeitet mit einer Steuerungseinrichtung 10 zusammen, um über die Steuerelemente die Sichtbarkeitsparameter in Abhängigkeit der Sehdaten des Betrachters zu optimieren. Die Steuerelemente können ganz oder teilweise durch Software realisiert sein.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich, können mittels der Adaptereinrichtung 30 über eine, insbesondere drahtlose, Datenübertragungsverbindung eines Beobachterzweigs 31 auch unmittelbar individuelle Daten des Beobachterauges 1, wie z. B. die Sehachse und deren Ausrichtung bzw. Auftreffpunkt auf der Bildfläche 2 und/oder das Blickverhalten erfasst und entsprechende Sehdaten in einer Speichervorrichtung der Adaptereinrichtung 30 abgelegt werden, um darauf basierend die Sichtbarkeitsparameter zu optimieren. Alternativ oder ergänzend zu in einer aktuellen Situation erfassten Sehdaten können in der Adaptereinrichtung 30 für einen oder mehrere Beobachter individuell Sehdaten zur optimierenden Anpassung der Sichtbarkeitsparameter von vornherein z. B. durch manuelle Eingabe (z. B. über Tasten, ein Stellrad oder ein Einlesegerät oder dgl.) permanent bzw. änderbar oder austauschbar hinterlegt sein. Die Sehdaten des betreffenden Betrachters können dann durch manuelle Auswahl oder automatische Erkennung des Benutzers in der Adaptereinrichtung 30 gewählt und die Sichtbarkeitsparameter können in Abhängigkeit der individuellen Sehdaten über einen Umsetzerzweig 32 eingestellt werden, um die Sichtbarkeit individuell für den jeweiligen Benutzer zu optimieren.
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Wie aus der schematischen Darstellung der 2 ersichtlich, kann die Bildfläche 2 z. B. die Sichtfläche eines Bildschirms 20 darstellen, auf dem darzustellende Informationsinhalte wechselnd steuerbar sind, wie z. B. wechselnde oder bewegte Bilder. Um die Sichtbarkeit für das Auge 1 des Beobachters zu optimieren, ist der Bildschirm 20 in Blickrichtung des Auges 1 vor der Bildfläche 2 mit einem optischen Vorsatz 22 versehen. Der optische Vorsatz 22 ist z. B. zum Vermeiden von störenden Lichtreflexen, wie Spiegelungen durch Umgebungslicht, unter Nutzung von Streueigenschaften oder Polarisationseigenschaften oder Ablenkeigenschaften zum Ablenken von Störlicht in Bereiche außerhalb des Auges 1 ausgebildet. Auch können Lichtsteuereigenschaften, wie z. B. durch Flüssigkristallzellen, genutzt werden, um störendes Umgebungslicht zu unterdrücken und die Sichtbarkeit der dargestellten Informationsinhalte zu verbessern, wie z. B. durch Abdunkelung der Sichtfläche bei hellem Sonnenlicht auf dem Bildschirm eines Smartphones, durch Kontrasterhöhung und/oder durch Verbesserung der Farbwiedergabe. Auch eine Vergrößerung von Details durch eine Vergrößerungsoptik, oder eine Ausgleichsoptik für eine verzerrende Bildwahrnehmung oder von anderen Sehfehlern sind durch den optischen Vorsatz 22 möglich. Insbesondere können hierbei elektrisch steuerbare optische Elemente zum Einsatz kommen, wobei eine Ansteuerung des optischen Vorsatzes 22 mittels der Adaptervorrichtung 30 im Zusammenwirken mit der Steuerungseinrichtung 10 über eine z. B. drahtlose Signalübertragung über einen Vorsatzzweig 33 erfolgt. Für den Aufbau des optischen Vorsatzes können dabei unterschiedliche optische Schichten mit betreffenden Eigenschaften in Form von passiven und/oder aktiven (insbesondere elektrooptisch oder magnetooptisch steuerbaren) Schichtoptiken verwendet werden.
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Bei Bildflächen 2, die Teil eines steuerbaren Bildschirms sind, kann die Sichtbarkeit der darzustellenden Informationsinhalte über ein Steuerelement in Form eines Signalumsetzers 21 optimiert werden, der die Sichtbarkeitsparameter in Abhängigkeit der individuellen Sehdaten des Beobachters einstellt, die mittels der Adaptervorrichtung 30 über einen Umsetzerzweig 32 drahtlos oder drahtgebunden zugeführt werden. Der Signalumsetzer 21 passt z. B. die Leuchtdichte des Hintergrundes und/oder der auf dem Bildschirm dargestellten Informationsinhalte bzw. den Kontrast zwischen Zeichen und Hintergrund so an, dass bei gegebenen Lichtverhältnissen und Beobachtungsbedingungen bzw. Seheigenschaften des Betrachters eine optimale Sichtbarkeit erreicht wird. Über den Signalumsetzer 21 können beispielsweise auch Farbwerte wie Sättigung, Buntton und Helligkeit der jeweiligen Farbe unter Berücksichtigung von Umgebungslicht optimiert werden. Dabei kann auch z. B. einer Farbschwäche eines Betrachters individuell hinsichtlich einer optimalen Sichtbarkeit Rechnung getragen werden. Eine spektrale Zusammensetzung störenden Umgebungslichts kann analysiert werden (z. B. über die Erfassungsvorrichtung 4) und mittels Änderung der Sichtbarkeitsparameter hinsichtlich einer Optimierung der Sichtbarkeit individuell für den jeweiligen Beobachter ausgeglichen werden. Zur Vergrößerung bei mangelnder Sehschärfe (Visus) kann z. B. unter Berücksichtigung des Abstandes zwischen Auge 1 und Bildfläche 2 eine Zoomfunktion einer Anzeigensteuerung automatisch genutzt werden.
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Als benutzerindividuelle Sehdaten können augenärztlich festgestellte, die Sehfähigkeit charakterisierende Parameter wie Visus, Linsentrübung, Farbfehlsichtigkeit, Astigmatismus, Zylinder, Dioptrienzahl bzw. Akkommodationsfähigkeit, Adaptationsfähigkeit und dgl. hinterlegt werden.
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Hat ein fehlsichtiger Betrachter z. B. einen Visus V von 0,8 mit seinen Sehdaten eingegeben, kann eine automatische Vergrößerung des dargestellten Informationsgehalts um einen Faktor 1 : 0,8 = 1,25 vorgenommen werden, beziehungsweise die Vergrößerung kann allgemein um den Faktov 1/V erfolgen, um ein Sichtbarkeitsnivau wie für einen normalsichtigen Betrachter zu erreichen und somit die Sehklarheit zu verbessern. Um eine gute Sichtbarkeit z. B. von Schriftzeichen zu erhalten, kann auch für einen normalsichtigen Betrachter eine entfernungsabhängige Vergrößerung automatisch unter Verrechnung mit einem erfassten Beobachtungsabstand vorgenommen werden. Der Beobachtungsabstand kann z. B. über trigonometrische Beziehungen unter Einbeziehung des individuellen Augenabstandes in der Adaptereinrichtung 30 oder der Steuerungseinrichtung ermittelt werden. Der Augenabstand kann vorher mit den Sehdaten hinterlegt sein oder z. B. durch eine Kalibriermessung unter vorgegebenem Abstand und vorgegebener Ausrichtung des Kopfes etwa unter Nutzung einer eingebauten Kamera des Bildschirmgeräts gemessen und automatisch erfasst und gespeichert werden. Anstelle der entfernungsabhängig gesteuerten bzw. geregelten Vergrößerung auf dem Bildschirm ist auch eine optische Verlagerung der Bildebene möglich, so dass eine mangelnde Akkommodationsfähigkeit infolge einer ungenügenden Flexibilität bzw. Nachstellbarkeit der Augenlinse kompensiert wird.
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Die Adaptereinrichtung 30 kann, wie z. B. auch die Steuerungseinrichtung, in eine Gerätesteuerung, sofern vorhanden, integriert sein und z. B. ganz oder teilweise durch Software bzw. programmtechnisch realisiert sein. Bei einem Computer-Bildschirm, insbesondere PC, Tablet oder Smartphone, kann die Einrichtung der Sehhilfevorrichtung zumindest teilweise z. B. mittels einer Anwendungssoftware (App) erfolgen.
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Die Sehhilfevorrichtung ergibt eine wesentliche Verbesserung der Sichtbarkeit in Abstimmung auf benutzerindividuelle Sehsituationen.
