DE2553324A1

DE2553324A1 - Feststoff-farbstoff-anomaloskop

Info

Publication number: DE2553324A1
Application number: DE19752553324
Authority: DE
Inventors: Bernard Grolman; Robert George Lavallee
Original assignee: American Optical Corp
Current assignee: Warner Lambert Technologies Inc
Priority date: 1975-01-02
Filing date: 1975-11-25
Publication date: 1976-07-08
Also published as: GB1529208A; JPS5187392A; US3947099A

Description

Feststoff-Farbstoff-Anomaloskop

Die Erfindung betrifft ein Instrument für die Identifizierung einer Farbschwäche, z.B. in einer klinischen Umgebung. Das Instrument identifiziert weiterhin die I4atur der Farbschwäche sowie das Ausmaß der Schwere derselben.

Das Instrument benutzt ein Farbuiischvarfahren, bei deia der Patient versucht die festgelegte Farbe einer Hälfte eines zweiteiligen Feldes mit der anderen Hälfte abzugleichen. Diese zweite Hälfte besitzt die Fähigkeit einen Farbton dadurch abzuändern, daß zwei Farben miteinander in subjektiv geeigneten Anteilen vermischt werden.

Das Prinzip des Farbanoraaloskops beruht auf den awei letzten der* drei Grassmann'sehen Gesetze wie folgti

2. Wenn von einem Zweikomponenten-Geuisch eine Komponente kontinuierlich verändert wird (während die andere Komponente !constant gehalten wird) verändert sibh die Farbe des Gemisches kontinuierlich.

3. Lichter der gleichen Farbe (d.h. der gleichen dominierenden Wellenlänge, gleichen Lumineszenz und der gleichen Reinheit) führen zu identischen Wirkungen in Geinischen unabhängig von deren spektraler Zusammensetzung.

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Weiterhin unter 3ezugnahnie auf das 1931 CIE Chromaticity Diagram (din Standardbezugswert auf do:\ einschlägigen Gebiet) zeigt, daß jede spektrale Farue zwischen 54C und 700 nra durch eine Kombination geeigneter Anteile der Extreme dieses Bereiches abgeglichen werden, kann.-.Die-einschlägige- Literatur zeigt, daß die Anteile des Gemisches bei jedem versuchten jfarbabgleich innerhalb des licreiches die gleichen sind für jeden normalen Beobachter. Diejenigen Individuen, die eine Schwclchs bezüglich des Farbensehvermögen^ haben, können leicht durch Beobac htung der Abweichung von aer iJona identifiziert werden.

Die zwei Arten an FarbsehschväcLen, die häufig bei Menschen auftreten, sind Schwächen'entweder eier Protane oder der Deutane. Die Schwache der Proteine führt bei clert Individuuöi dazu, daß es eine Schwäche bezüglich des Rotans^rechens zeigt, während die Schwäche der Ueatane sich in einem unternormalen Grünansprechen zeigt. Jede Art der Anoiaalie kann sich bezüglich der Schwere derselben von äea Cliarakteristikuia ües iuiomalie-Trichromatismus bis zu dem schweren Zustand des schweren Dichroiaatisiäus erstrecken. Ein Individuum mit eier orsteren Schwäche zeigt ein Dreifarben-Ansprechen, jedoch entweder verringert in. dem Grün- oder Rotansprechen und/oder ist die Grün- oder Rotwellenlönge begrenzt. Bei den schweren.Zu- · stand des Dichromatismus" fehlt ein Ansprechen auf Rot oder Grün.

Die Zustände des Tritanismus oder der Blaublindheit und der Zustand des iionochroiaatisiäus oder vollständiger Farbblindheit sind so selten, daß das Vorsehen einer Möglichkeit dies in einem Farbanomaloskop zwecks Diagnose eines derartigen Sustandes aufzunehraen, nicht erforderlich ist. Vielmehr würde dies dazu führen, daß ein klinisches Instrument übermäßig verwickelt und kostspielig für die normale Anwendung ist, da derartig extreme Zustände auch durch andere geeignete Tests festgestellt werden können. --.. . - -.-.

Bei den Farbanomaloskopen nach dem Stand der Technik sind glühende Quellen angewandt worden, wobei Glas, Gelatine oder Interferenzfilter für das Entwickeln der Lumineszenz der bekannten Spektral-

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farbe herangezogen wurden. Monochromatoren und Gasentladungsröhren sind ebenfalls als Quellen für derartige Instrumente angewandt worden. Unglücklicherweise treten bei derartigen Ausführungsformen der klinischen Instrumente nach dem Stand der Technik ungünstige Faktoren auf, wie hohe Kosten, Schwierigkeit der Steuerung, erhebliche Wartungsarbeiten usw., wodurch die Anwendung in Fona der industriellen Herstellung und des Verkaufes derartiger Instrumente für die klinische Testung verhindert worden ist. Es besteht : ein ausgeprägtes Bedürfnis für eine genau arbeitende und das Farbansprechen messende Vorrichtung, die durch den Arzt oder Hedizinaltechniker bedient werden kann und verläßlich dahingehend arbeitet, daß die gemachten Messungen e±en einwandfreien Hinweis auf die Charakteristika des Patienten ergeben. Das erfindungsgemäße Instrument, das mit 1ichtaussenden Prüzisionsdioden arbeitet, bietet diese Vorteile.

Es wird erfindungsgemäß ein Farbanomaloskop geschaffen, durch das das Farbsehansprechen des Menschen dergestalt ausgewertet wird, daß Färbsehschwächen identifiziert werden können. Gemäß eines erfindungsgemäßen llerkmals findet eine lichtaussendende Diodenanordnung Verwendung für das Festlegen eines Gelbfarben-Standards, sowie rotes und grünes Licht aussendende Diodenanordnungen für das Ausbilden eines einstellbaren Farbgemisches, das durch das betreffende Individuum verändert und auf den Standardwert abgeglichen wird. Nach einer bevorzugten Aus führung s form v/eist das Instrument eine Anordnung für das Einstellen der Luminszenz der Gelbdiode und eine Anordnung auf, durch die die gesamte Lumineszenz des Rot/Grüngemisches konstant gehalten wird, und zwar in einem vorherbestimmten Verhältnis zu der Gelb lumineszenz.

Ein Ausführungsbeigpiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Farbanomaloskop; Fig. 2 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform.

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Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird in ihrer Gesamtheit durch das Bezugszeichen 2 wiedergegeben. Dieselbe kann an einem Ende ein Okular 10 aufweisen, durch das ein Patient ein zweiteiliges Feld 12 betrachten kann. In dera Feld 12 ist die eine Hälfte 12a einheitlich durch eine lichtaussendende Diode (LED) 14 beleuchtet, die bei etwa 589 rua sendet. Diese gelbe LED wiü bei einem festgelegten Emissionswert bei einem vorherbestimmten Standard der Beleuchtung durch die Steuerung 15 der Luaiineszenzenergie-Zuführung betrieben. Die andere Seitliche Häflte des zweiteiligen Feldes 12b wird (einheitlich) durch zwei lichtaussendende Dioden 16a und 16b beleuchtet, um-so eine Farbmischung zu ergeben, wodurch der Patient die Ausgangsleistungen der LED 16a, 16b dergestalt einstellt oder die Einstellung leitet, daß ein "Abgleich" mit dem Gelbstandard erfolgt. Bei der hier wiedergegebenen Ausführungsform ist eine Rot aussendende LED mit etwa 670 nm über eine iiischersteuerung 18 an eine Grün aussendende LED mit etwa 510 nm angekoppelt. Die Mischsteuerung 13 arbeitet ebenfalls dergestalt, daß die gesamte Lumineszenzleistung der Dioden 16a, 16b konstant über den gesamten anwendbaren iiischbereich ist.

Die Farbmischung vermittels Verändern der Anteile der Rot und Grün sendenden LED Emissionen kann durch eine Vielzahl an Weisen erzielt werden. So können z.B. unabhängige veränderliche Stromsteuerungen im Zusammenhang mit jeder der LED 16a und 16b angewandt werden. In ähnlicher Weise würde eine unabhängige Steuerung der veränderlichen Impulsbreite (Zeit) bei einem konstanten Stromwert wirksam sein für die Steuerung des Rot-Grün-Gemisches für den Abgleich der Felder 12.

Es versteht sich, daß eine Vielzahl unterschiedlicher optischer Maßnahmen angev/andt werden kann, um das zweiteilige Feld 12 zu betrachten. Wie in der Figur erläutert, findet bei dieser Ausführungsform ein fiberoptischer Mischer und Kuppler 20 Anwendung. Der hier gezeigte Kuppler führt zu einem Standardfeld 12a bestehend aus der Ausgangsleistung der Gelb-LED 14 und dem "Abgleichfeld" 12b bestehend aus der Ausgangsleistung der Rot-Grün-LEDs 16a, 16b. Bei dieser Anordnung kann das Feld 12 durch eine

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Linse 22 betrachtet werden, die in der Brennpunktsebene der Linse 22 liegt. Es ist wichtig, hier anzumerken, daß die optische Anordnung zu einer nicht zerlegbaren Betrachtung der LEDs 16a, 16b führt unter Ausbilden einer vollständigen Mischung dergestalt, daß dieses Feld 12b direkt mit deia Feld 12a verglichen werden kann.

Derartige weitere optische Elemente für ein zufriedenstellendes Betrachten können in Form einer Irisblende 24 (für die Feldsteuerung) , einer spiegelnd reflektierenden Oberfläche 26 (für die Kalibrierung oder Weißkonditionierung) und einem geeigneten Detektor 23 und Lichtquelle 30 für eine derartige Kalibrierung oder Konditionierung vorliegen.

iienn auch diese oben angegebene fiberoptische Anordnung bestimmte Vorteile für Laboratoriumsprüfung aufweist, versteht es sich, daß auch weitere oder andere optische Anordnungen vorteilhafter Weise für andere Bedingungen angewandt werden können. Unter Bezugnahme auf die Figur 2 ist dort ein System gezeigt, bei dem die Ausgangsleistung der LL'üs 14, 16a und 16b auf einen derartigen optischen Schirm (z.B. weiße ,natte Oberfläche) projeziert werden unter Ausbilden der zweiteiligen Felder 12a, 12b. Ein derartiges Systera kann Linsen 32, 34 aufweisen unter Ausbilden einer nicht zerlegbaren Mischung des "Abgleichfeldes" 12b und einwandfreier Auflösung mit dem "Standardfeld" 12a.

Im Rahmen der Erfindung können Abwandlangen und Modifizierungen durchgeführt werden, und während Vorrichtungen nach dem Stand der Technik für die Beobachtung des Tritanisraus notwendiger '»leise verwickelt waren, kann das erf indungsge.aäße Instrument einerderartige Beobachtung ohne weiteres angepaßt werden. Zur Zeit sind im blauen Spektrum emittierende LEDs nicht handelsgängig, so daß diese hier beschriebene Modifikation in den Figuren nicht erläutert ist.

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INSPECTED

Claims

Patentansprüche

M.J Vorrichtung far das Auswerten des Ansprecnens von Menschen auf Farbsehen, gekennzeichnet durch die folgenden Ilerkiiiale. eine lichtaussende Diode, die in dem gelben Farbspektruia eine Lumineszenz erzeugt, eine Anordnung für die Steuerung der lichtaussGndenden Diode unter Lumineszenz derselben, eine lichtaussendende Diode, die im roten Farbspektrum eine Luiiin.£szenz erzeugt, eine lichtaussendende Diode, die in dem grünen Farbspektrua eine Lumineszenz erzeugt, eine Anordnung für die Steuerung der P*ot und Grün lichtaussandanden Dioden, eine i^iordnung f^;ir die Steuerung der Energiequellen für die roten und grünen Dioden, wodurch die individuelle Lumineszenz der Dioden veränderlich in einem vorherbestimmten und umgekehrten proportionalen Vernältnis gesteuert werden kann, ein Wiedergabefeld, eine Anordnung für das Richten der Lumineszenz der gelben Diode auf ein Teil des Wiedergabefeldes, sowie eine Anordnung für das Richten eines Geiiisch.es der Lumineszenz der roten und grünen Dioden auf ein benachbartes Teil des Wiedergabefeldes, wodurch der Betrachter die wiadergegebene Lumineszenz der gelben Diode beobachten und mit der gemischten Lumineszenz der roten und grünen Dioden vergleichen kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , daß die Anordnung für das Richten eines Gemisches der Lumineszenz der roten und grünen Dioden ein fiberoptischer Koppler mit zweigeteilten Feldern ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennz eichn e t , daß die Anordnung für das Richten eines Gemisches der Lumineszenz der roten und grünen Dioden eine Linsenanordnung für die Abbildung der Lumineszenz auf einen optischen Schirm aufweist.

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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung für das Steuern der Energiequelle eine Anordnung aufweist, durch die die gesarate Lumineszenz der roten und grünen Dioden über den Bereich des veränderlichen, vorherbestimmten, umgekehrt proportionalen Verhältnisses konstant gehalten wird.

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