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Beschreibung Sehzeichenfilter für Sehleistungsprüfg.rät.
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Die Erfindung betrifft ein Sehzeichenfilter für Sehleistungsprilf=
geräte zur Darstellung von Standardsehzeichen, z.B. Iandoltringe, Buchstaben, Zahlen,
Rasterfelder und dgl.
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Prüfgeräte dieser Art arbeiten üblicherweise nach dem Projektions-oder
Aufsicht prinzip. Dabei liegt das Sehzeichenfilter it Strahl lengang des Gerätes,
Um so dem Betrachter das Sehzeichen mit defihiertem Kontrast und in bestimmter Stellung
darzubieten.
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Es ist bekannt, Sehzeichenfilter durch Aufbringen von Folien oder
Schichten auf Glas- oder Kunststoffscheiben herzustellen. In diesem Fall muß man
für die Wahl unterschiedlicher Lichtschwächungen und Kontraste mehrere Filter bereithalten
,da diese jeweils einen kon I stanten Transiissionsgrad haben. Entsprechendes gilt
sinngemäß bei fotografisch hergestellten Schichten, die als Diapositiv-Sehzeichen
in Projektionsgeräten oder auch als Filme in Aufsichtgeräten mit Durchstrahlung
verwendet werden.
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Diese Herstellungsmethoden führen zwangsweise zu Sehzeichenfiltern
mit jeweils festgelegtem Kontrast und definierter Lage des Sehl zeichens. Man benötigt
also zur Einstellung verschiedener Lichtschwächungen bzw. Transmissionsgrade eine
relativ große Anzahl von Sehzeichenfiltern. Soll das Zeichen dem Betrachter in mehreren
Stellungen zur Prüfung dargeboten werden, so erhöht sich die Anzahl der Filter weiter
bzw. die vorhandenen Filter müssen mechanisch gedreht werden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Sehzeichenfilters,
mit dem verschiedene Sehzeichenstellungen und eine große Anzahl von Kontraststufeneinstellungen
verwirklicht werden können, ohne daß ein mechanischer Wechsel von Filtern oder Filtereinstellungen
durchgeführt zu werden braucht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Sehzeichenfilter nach der Erfindung
so ausgebildet, daß das Sehzeichen durch zumindest ein Flüssigkristallfilter dargestellt
ist, dessen Transmissionsgrad in Abhängigkeit von der jeweils an seine Elektroden
angelegten Betriebsspannung veränderbar ist. Dabei kann das Sehzeichen in Form von
einzelnen Segmenten aus Flüssigkristallfiltern aufgebaut sein, wobei die Elektroden
dieser Segmente unabhängig voneinander einzeln oder gruppenweise mit Betriebsspannung
anzusteuern sind, um die Segmente zur Darstellung einer bestimmten Sehzeichenkon
figuration wahlweise insgesamt oder teilweise mit regelbarer Betriebaspannung versorgen
zu können.
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Bei Flüssigkristallanzeigen befindet sich in üblicher Weise eine Flüssigkristallschicht
zwischen zwei Glas platten, die auf ihren Innenseiten durchsichtige leitfähige Schichten
(Elektroden) trsl gen. Beim Anlegen einer geeigneten Spannung zwischen Vorder- und
Rückelektrode ändert der Flüssigkristall seine optischen EigenS schaften.
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Im vorliegenden Fall werden nematische Flüssigkristalle verwendet,
die nach den Prinzip der dynamischen Streuung betrieben werden. Ii Ruhezustand ist
der Flüssigkristall optisch klar. Beim Anlegen einer Spannung an die Elektroden
wird der Flüssigkristall trübe, d,h.
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er beginnt das Licht zu streuen. Die Stärke der Lichtstreuung ist
abhängig von der angelegten Spannung. Dabei erfolgt die Streuung nahezu wellenlängenunabhängig,
so daß u.a. die Xoglichkeit gegeben ist, auch noch farbiges Licht kontinuierlich
zu schwächen.
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Die konfiguration des oder der Flüssigkristallfilter als Display bestimmt
die Form und Art des Sehzeichens. Demgemäß besteht u.a.
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die Möglichkeit, mit Flüssigkristallfiltern einen Landoltring nachzubilden.
Es handelt sich hierbei Um ein genormtes Sehzeichen in Form eines Ringes, der durch
einen Schlitz bzw. eine Lücke unterbrochen ist. Zur Darstellung dieses Sehzeichens
können nach der Erfindung beispielsweise zwölf gleiche Flüssigkristallfiltersegmente
konzentrisch angeordnet werden und einen geschlossenen Kreis bilden, wobei elf frei
wählbare Filtersegmente gleichzeitig mit Steuerspannung zu versorgen sind, während
das verbleibende zwölfte Filtersegment jeweils den Schlitz des Landoltringes darstellt.
Je nach Wahl der aus elf Flüssigkristallfiltern bestehenden Segment " gruppe wird
man den Schlitz des Landoltringes an beliebige Stelle setzen können, ohne dabei
das Sehzeichen mechanisch verstellen zu müssen.
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Durch die erfindungsgemäß gegebenen Lösungen ergibt sich eine Reihe
wesentlicher Vorteile. Für die Darstellung verschiedener Sehzei I chenstellungen
und -kontraste ist nur noch eine einzige Flüssig kristallfilterkombination oder
gegebenenfalls auch nur ein einziges Flüssigkristalldisplay erforderlich. Es kann
also eine aufwendige Präzisionsmechanik für den Wechsel und/oder die Drehung von
sonst üblichen Filterscheiben entfallen. Verbunden hiermit -ergibt sich schließlich
noch, daß die Sehleistungsprüfgeräte verkleinert, verl einfacht und damit billiger
gefertigt werden können.
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In der anliegenden Zeichnung ist ein praktisches Ausführungsbei -spiel
für ein Landoltring-Sehzeichen und dessen Ansteuerung sche -matisch dargestellt.
Es zeigen: Figur 1 die Aufsicht auf eine Filterplatte mit zwölf zu einem Kreisring
zusammengestellten Flüs -sigkristallsegmenten und Figur 2 die Prinzipschaltung für
die Ansteuerung eines Sehzeichenfilters nach Figur 1.
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Beim Landoltring soll die Breite des Schlitzes 1/5 des Ringaußendurchmessers
betragen. Zur Erfüllung dieser Bedingung wird der
Kreisring aus
zwölf gleichen Flüssigkristallsegmenten aufgebaut, die im Winkelabstand von 300
konzentrisch auf einem Kreis liegen.
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Alle Segmente können unabhängig voneinander oder in diesem Fall zweckmäßigerweise
zusammengefaßt in bestimmten Gruppen mit elek I trischer Betriebsspannung angesteuert
werden. Ein nicht angesteuertes Segment stellt dabei jeweils die Lücke dar. Es bleibt
optisch klar, während die anderen elf Segmente ihren Transmissionsgrad durch die
auftretende Streuung in Abhängigkeit von der angelegten Betriebsspannung ändern
und damit das Sehzeichen in mehr oder weniger starkem Kontrast wiedergeben. Dabei
läßt sich das Sehzei.
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chen durch geeignete gleichzeitige Ansteuerung von elf Segmenten als
Gruppe in zwölf um jeweils 300 gedrehten Stellungen zeigen.
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Bei der in Figur 1 gezeigten Filterscheibe F erkennt man die Elektrodenanordnung
für den aus 12 Segmenten S1 bis S12 aufgebauten Kreisring. Alle Elektrodensegmente
S1 bis S12 haben Leitungsan I schlüsse L1 bis L12, die zur Verbindung mit der Betriebsspannungsquelle
gesondert aus der Filterplatte herausgeführt sind, und zwar in der Weise, daß die
Leitungsenden an einer Kante der Pilterplatte liegen und dort elektrische Steckkontakte
bilden, so daß die Filterplatte insgesamt mit der betreffenden Kante in ein Gegensteckerelement
eingeschoben werden kann. Die nicht unterteilte, allen Segmenten gemeinsame Gegenelektrode
bildet den 13. Steckanschluß.
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Die Größe der Glasplatten G zwischen denen der Flüssigkristall eingebettet
ist bestimmen im Wesentlichen das Umfeld für das ei -gentliche Sehzeichen. Gemäß
der Darstellung liegen übrigens die Flüssigkristallsegmente S1 bis Sil an bestimmter
Betriebsspannung, während S12 als Schlitz bzw. Lücke des Landoltringes nicht mit
Betriebsspannung angesteuert ist.
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Die Figur 2 zeigt ein Prinzip für die elektrische Ansteuerung des
Flüssigkristallfilters F, das vorher im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben wurde.
Die Ansteuerung erfolgt mit einer symmetrischen Rechteck- oder Sinusspannung von
etwa 100 Hz , die vom Generator G geliefert wird. Diese Spannung gelangt über den
Amplitudensteller A, mit dem die Kontraste eingestellt werden können, zu einem Verstärker
V, der die nötige Betriebsspannung für die Flüssfg I
kristallanzeige
liefert. Die Spannungen liegen zwischen ca. 10 bis 100 V55. Dann gelangen diese
Spannungen über den Wahlschalter W an das Flüssigkristalldisplay F. Der Wahlschalter
besitzt zwölf aktive Schaltstellungen, bei denen jeweils elf Elektrodensegmente
aus S1 bis S12 an die Betriebsspannung gelegt werden. Die Gegenelektrode ist immer
angeschlossen. So werden jeweils elf Flüssig kristallsegxente bei jeder Schaltstellung
angesteuert. Bei endet rung der Betriebsspannung ändern sich auch die Transmissionseigenl
schaften des Sehzeichendisplays bzw. der Kontrast des Sehzeichens zum gegebenen
Umfeld.
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Mit Hilfe des vorbeschriebenen Schaltungsprinzips ist es mit geringfügigen
Änderungen auch möglich, weitere Sehzeichendarstellungen zu erzeugen. Wenn man beispielsweise
die von einem Landolt.
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ring umschlossene Figur, also ein Kreisfeld mit einer radial von diesem
ausgehenden Segment, nachbilden will, könnte das Kreisfeld durch ein 13. Segment
ausgebildet werden, zu dem dann jeweils eins der äußeren Kreissegmente dazugeschaltet
würde.
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Neben den beschriebenen Sehzeichen lassen sich mit Flüssigkristallw
filtern auch beliebige andere Sehzeichen nachbilden, und zwar z.B.
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Buchstaben und Zahlen sowie Raster- und Punktfelder. Abschließend
sei noch darauf hingewiesen, daß die erfindungsgemäßen Sehzeichenfilter in an sich
bekannter Weise wie übliche Sehzeichenfilter Verwendung finden können. Also besteht
die Möglichkeit,das Sehl zeichen in Aufsicht darzubieten, wobei das Sehzeichen etwa
über eine zwischengeschaltete Trübglasscheibe auf der vom Betrachter abgewandten
Seite mit Licht bestrahlt wird. Andererseits kann das Sehzeichenfilter auch nach
Art eines Diapositivs im Strahlengang eines Projektors Verwendung finden. Hinsichtlich
der zulässigen Betriebstemperaturen ist man im Prinzip nur von dem jeweils verl
wendeten Flüssigkristall abhängig. Im allgemeinen wird der Tempert raturbereich
aber zwischen Oo und 700 Celsius liegen.
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