DE2922771C2

DE2922771C2 - Device for generating visual stimuli

Info

Publication number: DE2922771C2
Application number: DE19792922771
Authority: DE
Inventors: Gerhard Prof. Dr.-Ing. 7080 Aalen Müller
Original assignee: Individual
Current assignee: MUELLER, GERHARD, PROF. DR.-ING., 7080 AALEN, DE
Priority date: 1979-06-05
Filing date: 1979-06-05
Publication date: 1985-01-10
Also published as: DE2922771A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugung von Sehreizen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Geräte sind etwa bekannt aus der Werbedruckschrift »Visual Stimulator« der Firma Medelec Ltd.The invention relates to a device for generating visual stimuli according to the preamble of the patent claim 1. Such devices are known, for example, from the advertising brochure "Visual Stimulator" from Medelec Ltd.

Die Verwendung von Büdmustergeneratoren, insbesondere von Schachbrettmuster-Generatoren, für die Untersuchung von Reizschwellen und Linienauflösungsvermögen des Auges ist seit längerem bekannt. Dabei wird die sich^.us der Umwandlung des Sehreizes im Auge ergebende diagnostisch interessante Information entweder im psycho-physischen Experiment oder über die Ableitung von evozierten Potentialen gewonnen. Jedoch ist die Aussagekraft solcher Untersuchungen beschränkt.Gleichwohl werden diese Untersuchungen bereits zur Differentialdiagnose in der Medizin, etwa bei multipler Sklerose, verwendet.The use of image pattern generators, in particular of checkerboard pattern generators, for the investigation of stimulus thresholds and line resolution of the eye has long been known. In doing so, it becomes the transformation of the visual stimulus diagnostically interesting information resulting in the eye either in a psychophysical experiment or obtained by deriving evoked potentials. However, the informative value of such investigations is However, these examinations are already being used as differential diagnosis in medicine, for example in multiple sclerosis.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus.The present invention is based on the object.

ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, das es erlaubt, Untersuchungen mit hoher Aussagekraft für beispielsweise eine beginnende multiple Sklerose in der ärztlichen Praxis durchführen zu können.to train a device according to the preamble of claim 1 so that it allows investigations with high significance for, for example, a beginning to be able to carry out multiple sclerosis in the medical practice.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Ausführungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes an.The object is achieved according to the invention by the measures specified in the characterizing parts of patent claim 1 solved. The subclaims provide expedient embodiments of the subject matter according to the invention at.

Die Erfindung geht davon aus, daß man seit einiger Zeit weiß, daß die funktionstüchtige wechselseitige Verschaltung von Stäbchen und Zapfen für das normale Farbsehen von Bedeutung ist. Sie knüpft daran an, daß die Wahrnehmung von Fechner-Benham-Farben durch die wechselseitige Verschaltung von Stäbchen und Zapfen in der Retina zustande kommt. Bisher wurden die genannten Fechner-Benham-Farben nur auf rotierenden Scheiben, wie sie etwa in der F i g. 1 dargestellt sind, beobachtet. Bei der Rotation der Scheibe erzeugen die helle und die dunkle Hälfte an einem festen Ort auf dem Augenhintergrund, der Retina, ein periodisch sich änderndes Hell-Dunkel-Muster. Die schwarzen Linien bzw. Balken auf Bahnen verschiedener Radien im hellen Teil können als zusätzliche Kontraste verstanden wer-The invention is based on the fact that it has been known for some time that the functional mutual interconnection of rods and cones is important for normal color vision. It ties in with that the perception of Fechner-Benham colors through the mutual interconnection of rods and cones comes about in the retina. So far, the mentioned Fechner-Benham colors were only on rotating Discs such as those shown in FIG. 1 are observed. When the disk rotates, the light and dark half in a fixed place on the fundus of the eye, the retina, a periodically changing one Chiaroscuro pattern. The black lines or bars on paths of different radii in the light Part can be understood as additional contrasts

bü den, die mit einer besiimmtcn Zeitverzögerung nach Beginn der Hellphasc des Grundmuslcrs auftauchen. Dies ist ersichtlich aus der Lage der Balken im hellen Teil der Scheibe. Prinzipiell wäre es auch denkbar, daß der Effekt durch die Winkclbewegung des Musters aus-bü den, which after a certain time delay Beginning of the light phase of the basic muscular appear. This can be seen from the position of the bars in the light Part of the disc. In principle it would also be conceivable that the effect due to the angular movement of the pattern

b5 gelöst wird. Die Darbietungszeiten, die bezüglich eines festen Ortes auf der Retina ca. 20 ms dauern, liegen aber deutlich unter dem zeitlichen Auflösungsvermögen des Auges für Bcwcgungsschcn. das bei ca. b0 ms liegt. Dieb5 is solved. The performance times related to a fixed location on the retina take approx. 20 ms, but are well below the temporal resolution of the Eye for suspensions. which is about b0 ms. the

Sektor linien tauchen in der Hellphase des periodisch sich ändernden Hell-Dunkel-Musters auf. Dieses Kontrastmuster ergibt dann den Eindruck der Fechner-Benham-Farben. Sector lines appear in the light phase of the periodic changing light-dark pattern. This contrast pattern then gives the impression of the Fechner-Benham colors.

Bei Versuchen, die zur Erfindung führten, hat sich gezeigt, daß das Vermögen, die genannten Farbeindrükke wahrnehmen zu können, davon abhängt ob die wechselseitige Verschaltung von Stäbchen und Zapfen voll funktionstüchtig ist Sobald eine Störung darin auftaucht, etwa im Sinne tapeto-retinaler Degeneration oder beginnender multipler Sklerose, ergibt sich eine Änderungder Farbwahrnehmung. Dies tritt schon auf, wenn auch im normalen Sehen noch keine Beeinträchtigung wahrgenommen wird. Damit stellt ein Gerät nach der Erfindung eine überraschend einfache Möglichkeit zur Frühdiagnose eines anderweitig nicht nachweisbaren Krankbsitsbeginns dar.Experiments which led to the invention have shown that the ability to produce the color impressions mentioned to be able to perceive, depends on whether the mutual interconnection of rods and cones is fully functional As soon as a fault occurs, for example in the sense of tapeto-retinal degeneration or incipient multiple sclerosis, there is one Change in color perception. This already occurs, even if there is still no impairment in normal vision is perceived. A device according to the invention thus provides a surprisingly simple option for the early diagnosis of an otherwise undetectable onset of illness.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, auch Parameter des Wechselkontrastbildes und des zusätzlichen Bildmusters verändern zu können, um variabel zu sein. Eine geeignete Ausbildungsform hat sich in einer fernsehtechnischen Nachbildung des in der Benham-Scheibe auftretenden Wechselkontrastmusters ergeber,. Dazu wird ein zeitlich veränderliches Kontrastmuster mit Hilfe eines speziellen Signalgenerators auf einem Videomonitor erzeugt. Dabei wird als Grundmuster wie bei bekannten Generatoren wegen der einfach zu handhabenden Einstellmöglichkeiten ein Balken- oder Schachbrettmuster erzeugt das man in seinen Kontrastwerten mit einstellbarer Frequenz umspringen lassen kann. So bleibt der gesamte, auf das Auge fallende Lichtstrom konstant und der jeweilige Adaptionszustand ändert sich nicht. Dies ist besonders vorteilhaft weil der obenerwähnte Zustand der wechselseitigen Verschaltung von Zapfen und Stäbchen dann erhalten bleibt.It has proven to be useful, including parameters of the alternating contrast image and the additional image pattern to be able to change in order to be variable. A suitable form of training has turned out to be a television-technical replica of the one in the Benham disk occurring alternating contrast pattern results. For this purpose, a time-varying contrast pattern is used generated by a special signal generator on a video monitor. The basic pattern is the same as for known generators a bar or checkerboard pattern because of the easy-to-use setting options generated that can be made to jump in its contrast values with an adjustable frequency. So the entire luminous flux falling on the eye remains constant and the respective adaptation state changes not yourself. This is particularly advantageous because of the above-mentioned state of mutual interconnection of cones and chopsticks is then preserved.

Im folgenden sind die Eigenschaften der oben schon angedeuteten zwei Ausführungsformen.tabellarisch beschrieben: The properties of the two embodiments already indicated above are described in a table below:

I) BalkengeneratorI) bar generator

a) Gesamtes Bildfeld ist in abwechselnd helle und dunkle Balken eingeteilt — wahlweise horizontal oder vertikal.a) The entire image field is divided into alternating light and dark bars - optionally horizontally or vertically.

b) Balkenbreite von 2" bis 2* Zeilen wählbar.b) Bar widths from 2 "to 2 * lines can be selected.

c) Kontrast von 0.1 bis 1,0 wählbar.c) Contrast from 0.1 to 1.0 can be selected.

d) Kontrastwechsel (Vertauschen von hellen und dunklen Balken) einstellbar von 0,1 bis 25 Hz und Standbild.d) Contrast change (swapping light and dark bars) adjustable from 0.1 to 25 Hz and still image.

2. a) Wie 11 a, b, jedoch Bildfeld wahlweise horizontal bzw. vertikal te'lbar.2. a) As 11 a, b, but image field optionally horizontal or vertically divisible.

b) In den beiden Bildhälften die Möglichkeiten Mc und Hd getrennt wählbar.b) In the two halves of the picture, the options Mc and Hd can be selected separately.

3. a) Wahlweist gesamtes Bildfeld abwechselnd hell3. a) Selects the entire image field alternately bright

und dunkel aussteuerbar mit einstellbarer Frequenz von 1 bis 25 Hz (bei 5 Hz sind z. B. 5 Bilder hell und 5 Bilder dunkel a 50/10 für normale Bildfolgefrequenz von 50 Hz).and dark level with an adjustable frequency from 1 to 25 Hz (at 5 Hz, e.g. 5 Light images and 5 dark images a 50/10 for normal frame rate of 50 Hz).

b) Auftauchen des Musters nach Ha—c während der Hellphase bildweise wählbar mit einstellbarer Dauer von einem bis zu allen Bildern der Heilphase (im Beispiel nach 3a mit 5 Bildern Grundmuster und weniger als 5 Bilder Zusatzmuster, z. B. 2 Bilder Zusatzrnuster, beginnend mit der Heiiphasc des Grundmusters ergeben einen gelblichg'ünen Farbendruck).b) Appearance of the pattern according to Ha-c during the light phase selectable image by image with adjustable Duration from one to all images of the healing phase (in the example according to 3a with 5 images Basic pattern and less than 5 pictures additional pattern, e.g. B. 2 pictures additional pattern, beginning with the Heiiphasc of the basic pattern a yellowish-green color print).

c) Statt I3a. b Generierung eines zweiten Balkenmusters, welches in das erste geschachtelt ist, wobei das erste Muster nach Ila—d steuerbarc) Instead of I3a. b generation of a second bar pattern, which is nested in the first, the first pattern being controllable according to Ila-d

ist und das zweite nach Ila—c und Bb.
d) Aufteilung des Bildes nach I2A, dabei sind dieand the second after Ila-c and Bb.
d) Division of the image according to I2A, with the

Möglichkeiten Hc und 13a, b bzw. I3c getrenntPossibilities Hc and 13a, b or I3c separately

frei wählbar.freely selectable.

4. Bei allen Varianten 11—3 frei über das Bildfeld verschiebbare Visiermarke mit variablem Kontrast4. With all variants 11—3 freely movable across the image field Sight mark with variable contrast

H) SchachmustergeneratorH) chess pattern generator

1. a) Gesamtes Bildfeld ist schachbrettartig aufgeteilt
b) Größe der Felder entsprechend 2¹ bis 2⁹ Zeilen frei wählbar.
c) Kontrast von 0,1 bis 1 wählbar.1. a) The entire field of view is divided up like a chessboard
b) The size of the fields according to 2 ¹ to 2 ⁹ lines can be freely selected.
c) Contrast from 0.1 to 1 can be selected.

d) Kontrastwechsel (Vertauschen von hellen undd) Change of contrast (swapping light and

dunklen Feldern) einstellbar von 0,1 bis 25 Hzdark fields) adjustable from 0.1 to 25 Hz

und Standbild.and still image.

2. a) Wie IHa, b, jedoch Bildfeld wahlweise horizontal oder vertikal bzw. horiTontal und vertikal teilbar.2. a) As IHa, b, but image field optionally horizontal or vertically or horizontally and vertically divisible.

b) In den beiden bzw. den vier Bildtwlen sind die Möglichkeiten IIlc, d getrennt wählbar.b) Possibilities IIlc, d can be selected separately in the two or four image areas.

3. a) Wahlweise gesamtes Bildfeld abwechselnd hell und dunkel aussteuerbar mit einstellbarer Fre^3. a) Optionally, the entire image field can be controlled alternately light and dark with adjustable Fre ^

quenz von 1 bis 25 Hz.frequency from 1 to 25 Hz.

b) Auftauchen des Musters nach lila—c während der Hellphase bildweise wählbar mit einstellbarer Dauer von einem bb zu allen Bildern der Heliphase.b) appearance of the pattern after purple — c during the light phase can be selected image by image with an adjustable duration of one bb for all images the heli phase.

c\ Statt II3a, b Generierung eines zweiten Schachbrettmusters, welches in das erste geschachtelt ist wobei das erste Muster nach lila—d steuerbar ist und das zweite nach lila—cundII3b.c \ Instead of II3a, b generation of a second checkerboard pattern, which is nested in the first is where the first pattern can be controlled according to purple-d and the second according to purple — cundII3b.

d) Statt Generierung eines zweiten Schachbrettmusters Erzeugung eines Balkenmusters nach IlA-cundlttb.d) Instead of generating a second checkerboard pattern, generating a bar pattern after IlA-cundlttb.

e) Aufteilung des Bildes nach II2a, dabei die Möglichkeiten HIc und 113a, b bzw. I13c odere) Division of the image according to II2a, with the options HIc and 113a, b or I13c or

II3d frei wählbar.II3d freely selectable.

4. Bei allen Varianten III—3 frei über das Bildfeld verschiebbare Visiermarke mit variablem Kontrast.4. With all variants III-3 freely across the image field Movable sight mark with variable contrast.

Bildgröße: quadratisch, entsprechend 512 Zeilen bzw. 512x512 Bildpunkten.Image size: square, corresponding to 512 lines or 512x512 pixels.

Die vorstehend beschriebene Aufteilung des Bildschirms in mehrere Felder, d. h. zwei bzw. vier Felder, istThe division of the screen into several fields as described above, i. H. two or four fields, is

so nicht als Grenze anzusehen. Bei der zur lokalen Zuordnung auf dem Augenmntergrund notwendigen höheren topischen Auflösung kann auch eine Aufteilung des Bildschirms in mehr als vier Felder zweckmäßig sein. Dabei kann mittels einer im Bildbereich verschiebbaren Visiermarke, deren J'.ontrast gegebenenfalls variabel ist, eine Fixierung des Auges erfolgen.so not to be seen as a limit. In the case of the higher necessary for local assignment on the eye background topical resolution, it may also be useful to divide the screen into more than four fields. By means of a sighting mark that can be moved in the image area and whose contrast is optionally variable, fixation of the eye takes place.

In einer anderen Ausführungsform kann anstelle eines Schwarz/Weiß-Monitors und eines auf diesen abgestimmten Signalgeiierators auch ein Farbmonitor undIn another embodiment, instead of a black / white monitor and one matched to it Signalgeiierators also have a color monitor and

6Q Farbsignalgenerator verwendet werden. Dabei kann der Kontrastwechsel zwischen schwarzem Reizmuster und einem beliebigen farbigen Untergrund oder zwei Farbstufungen stattfinden oder auch dergestalt, daß die eine Hälfte des Bildschirms ein Farbenmuster der Form darbietet, wie es aut der anderen Hälfte durch Erzeugung der Fechner-Bcnham-Farben subjektiv empfunden wird.6Q color signal generator can be used. The contrast change between black stimulus patterns and any colored background or two color gradations take place or in such a way that the one half of the screen presents a color pattern of the shape as it does the other half through generation the Fechner-Bcnham colors are perceived subjectively.

Die klinisch relevante Information kann wie üblich imAs usual, the clinically relevant information can be found in

psycho-physischen Experiment durch Ableiten von Elektroretinogramm oder entsprechenden evozierten Potentialen aus dem Elektroencephalogramm (EEG) gewonnen werden.psychophysical experiment evoked by deriving electroretinogram or corresponding Potentials can be obtained from the electroencephalogram (EEG).

Die obengenannten Bildmuster haben sowohl im Grundmuster als auch im zusätzlichen Kontrastrei/. symmetrische Struktur. Eine Asymmetrie kann dadurch erreicht werden, daß man das Gesamtbildfeld des Monitors in zwei bezüglich des Kontrastes und der Mustergröße unterschiedliche Teilfelder aufteilt, die jedoch in sich wieder symmetrisch sind.The above-mentioned image patterns have both the basic pattern and the additional contrast region. symmetrical structure. An asymmetry can be achieved that the total field of view of the monitor divided into two subfields which differ in terms of contrast and pattern size, but which are divided into are symmetrical again.

Es hat sieh als zweckmäßig erwiesen, auch beliebige asymmetrische Zusatzreize zu erzeugen. Dies kann dadurch gelöst werden, daß ein normales Videosignal, z. B. von einer Fernsehkamera, als zusätzlicher Kontrastreiz benutzt wird. Fechner-Benham-Farben treten dann längs der im Fernsehbild vorhandenen Kontrastkanten auf, wenn (las Bildsignal während der Hsüphsse einer periodischen Hell-Dunkel-Tastung eines Grundmusters dargeboten wird, mit einer Dauer und Phasenlage, wie sie dem Beispiel I entsprechen.It has proven to be useful to generate any additional asymmetrical stimuli. This can be solved in that a normal video signal, e.g. B. from a television camera, is used as an additional contrast stimulus. Fechner-Benham colors then pass along existing in the television image contrast edges, if (read image signal during the Hsüphsse a periodic cut-off keying is presented a basic pattern with a time and phase position, such as to correspond to the example I.

In einer einfachen Ausführungform kann die erfindungsgemäße Realisierung eines Videogenerators zur Erzeugung von Fechner-Benham-Farben mit variablem asymmetrischem Reizmuster wie folgt aufgebaut werden. Ein Videogenerator wird so gestaltet, daß er ein periodisches Hell-Dunkel-Signal liefert, dessen Kontrast von 0,1 bis 1,0 einstellbar ist, ebenso wie die Frequenz des Kontra^twechsels von 0 bzw. 0,1 bis 25 Hz. Mit diesem Grundsignaigenerator wird ein Fenstergenerator verbunden, der es erlaubt, während der Hellphase des Grundgenerators ein Videosignal, z. B. von einer Fernsehkamera mit einstellbarer Phasenlage (bezogen auf den Beginn der Hellphase) und Zeitdauer, anstelle der Hellsignals des Grundmustergenerators durchzulassen.In a simple embodiment, the inventive Realization of a video generator to generate Fechner-Benham colors with variable asymmetrical stimulus pattern can be built up as follows. A video generator is designed to be a periodic light-dark signal supplies, its contrast can be set from 0.1 to 1.0, as can the frequency of the contrast change from 0 or 0.1 to 25 Hz. A window generator is connected to this basic signal generator, which allows it to be used during the light phase the basic generator a video signal, e.g. B. from a television camera with adjustable phase position (obtained on the beginning of the light phase) and duration, instead of the light signal of the basic pattern generator to let through.

Das Grundsignal kann auch ein im Kontrast umspringendes Schachbrett- oder Balkenmuster sein. Das Bildsignal wird dann nur jeweils in den hellen Feldern mit einstellbarer Phasenlage und Zeitdauer dargeboten, damit der Adaptationszustand erhalten bleibt. In der so beschriebenen Ausführungform werden an allen Kontrastgrenzen im Bild die gleichen Fechner-Benham-Farben wahrgenommen.The basic signal can also be a checkerboard or bar pattern that changes in contrast. The image signal is then only presented in the light fields with adjustable phase position and duration, so the adaptation state is retained. In the embodiment described in this way, all contrast borders the same Fechner-Benham colors perceived in the picture.

In einer weiteren Ausführungsform sind mehrere Fenstergeneratoren vorgesehen. Dadurch ist bei einer Aufteilung des Bildfeldes, z. B. in vier Quadranten, jedem Bildteil je ein Fenstergenerator zugeordnet. So können in den jeweiligen Bildteilen verschiedene Fechner-Benham-Fatöen erzeugt werden wie im Fall der einfachen symmetrischen Ausführungsform. Ebenso wie in der Grundausbildung der Erfindung ist die Anwendung nicht auf Schwarz/Weiß-Kontraste beschränkt Es können auch Farbkontraste verwendet werden zur weiteren Differenzierung der Untersuchung des Auges. In seiner einfachsten Form läßt sich ein solcher Generator mit einer einzigen Fernsehkamera und einer davor rotierenden Sektorblende, wie z. B. in F i g. 4 dargestellt, realisieren. Dabei wird die Sektorenblende zur Simulation der Hellphase beleuchtet So wird durch die Rückstreuung von der hellen Fläche der Scheibe eine Hellsteuerung der Kamera erreicht Bei der in der F i g. 4 dargestellten Form würde eine Rechtsrotation mit etwa 7 bis 10 Hz bei einer r.ormalsichtigen Person zu einer gelblichgrünen und eine Linksrotation zu einer violetten Wahrnehmung der Kontrastgrenzen des Schriftzuges führen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbcispiele erläuten. In derIn a further embodiment, several window generators are provided. As a result, when the image field is divided, e.g. B. in four quadrants, each image part is assigned a window generator. Thus, different Fechner-Benham-Fatöen can be generated in the respective image parts as in the case of the simple symmetrical embodiment. As in the basic development of the invention, the application is not limited to black / white contrasts. Color contrasts can also be used for further differentiation of the examination of the eye. In its simplest form, such a generator can be used with a single television camera and a sector shutter rotating in front of it, such as. B. in Fig. 4 shown, realize. The sector diaphragm is illuminated to simulate the bright phase. 4 a right rotation with about 7 to 10 Hz would lead to a yellowish-green perception of a person with normal vision and a left rotation to a purple perception of the contrasting boundaries of the lettering.
The invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the figures. In the

Fig. I ist eine Fechner-Benham-Scheibe dargestellt. Fig. 2 schemalisch der Abluuf der Kontrastwcchsel unddesZusatzmusters.A Fechner-Benham disk is shown in FIG. Fig. 2 shows schematically the course of the contrast change and the additional pattern.

Fig. 3 sehemntisch der Aufbau einer den Fcchnor-Benham-Kontrasiwechsel simulierenden Fernseheinrichtung und3 shows the structure of a Fchnor-Benham contrasi change simulating television equipment and

Fig.4 eine Anordnung, bei welcher die Giöl.ie eines Segmentes veränderbar ist.4 shows an arrangement in which the Giöl.ie one Segment is changeable.

In der F i g. 1 ist in Draufsicht eine Bcnham-Scheibe 1 dargestellt. Bei der Rotation dieser Scheibe 1 erzeugen die helle 2 und dunkle 3 Hälfte an einem festen Ort aiii dem Augenhintergrund der Retina ein periodisches Hell-Dunkel-Muster. Im hellen Teil 2 sind dunkle Markierungen angebracht. Die Linien 4 beginnen t2(T nach Beginn der Hellphase mit der Trennlinie 13 des Grundmiisters und reichen bis zum Ende der Hellphase, während die Linien 5 bereits 30° früher beginnen und dann aber auch 30° früher enden. Der Balken 6 liegt zwischen 60° und 120° in der Mitte der Hellphase. Um 30" nach der Grenzlinie 13 hin verschoben sind die Linien 7. Die Balken 8 und 9 sind am Anfang mit 60° von 13 und am Ende der Hellphase ebenfalls mit 30° angeordnet.
Die schwarzen Linien 4,5 und 7 bzw. Balken 6,8 und 9 im hellen Teil 2 können dann als ein zusätzlicher Kontrast ν?Manden werden, der mit einer bestimmten Zeitverzögerung nach Beginn der Hellphase, d. h. in der gemäß den Pfeilen 10 bis 12 gegebenen Drehrichtung, nach der Trennlinie 13 auftauch·, wenn man senkrecht auf die Scheibe 1 blickt. Prinzipiell wäre es auch denkbar, daß der Effekt durch Winkelbewcgung des Musters ausgelöst wird, jedoch liegen die Darbictungszeiten für einen festen Ort auf der Retina mit ca. 20 ms deutlich unter dem zeitlichen Auflösungsvermögen für Bewegungssehen von ca. 60 ms.In FIG. 1 shows a Bcnham disk 1 in plan view. When this disk 1 is rotated, the light 2 and dark 3 halves generate a periodic light-dark pattern at a fixed location aiii the fundus of the retina. In the light part 2 there are dark markings. The lines 4 begin t2 (T after the beginning of the light phase with the dividing line 13 of the basic master and extend to the end of the light phase, while the lines 5 start 30 ° earlier and then end 30 ° earlier. The bar 6 lies between 60 ° and 120 ° in the middle of the light phase. The lines 7 are shifted by 30 "after the boundary line 13. The bars 8 and 9 are arranged at the beginning with 60 ° of 13 and at the end of the light phase also with 30 °.
The black lines 4, 5 and 7 or bars 6, 8 and 9 in the light part 2 can then be used as an additional contrast ν? given direction of rotation, appears after the dividing line 13 · when looking perpendicularly at the disk 1. In principle it would also be conceivable that the effect is triggered by angular movement of the pattern, but the presentation times for a fixed location on the retina, at approx. 20 ms, are well below the temporal resolution for movement vision of approx. 60 ms.

Die Simulation eines zeitlich veränderlichen Kontrastmusters, welches Fechner-Benham-Farben auf einem Schwarz/Weiß-Fernsehmonitor erscheinen läßt, ist in F i g. 2 angedeutet. Zum Prinzip eines solchen Videogenerators hat man davon auszugehen, daß es beim Fernsehen keine kontinuierliche Zeitskala gibt, sondern daß man sich diese Skala nur in lnkrementen von ganzen Bildern vorzustellen hat Der eigentliche Bildaufbau geht aus von einem Zeilensignal für eine helle Zeile auf dem Monitor mit Synchronimpuls und Schwarzwertaustastung. 625 solcher Zeilen ergeben dann ein volles Bild. Auch die einzelnen Bilder haben wieder einen Synchronisationsimpuls entsprechend der Fernsehnorm.
Die durchgehenden Linien hier entstehen di eh die Schwarzwertklemmung und die Synchronisationsimpulse der einzelnen Zeilen.The simulation of a time-varying contrast pattern which allows Fechner-Benham colors to appear on a black and white television monitor is shown in FIG. 2 indicated. For the principle of such a video generator one has to assume that there is no continuous time scale in television, but that one only has to imagine this scale in increments of whole pictures.The actual picture structure is based on a line signal for a light line on the monitor with a synchronous pulse and black level blanking. 625 such lines then give a full picture. The individual images also have a synchronization pulse in accordance with the television standard.
The continuous lines here are the result of the black level clamping and the synchronization pulses of the individual lines.

Insgesamt wird dann der periodische Hell-Dunkel-Wechsel durch mehrere helle bzw. dunkle Einzelbilder At in F i g. 2 erzeugt. Die zusätzlichen Kontrastreize 17 — sie entsprechen den Sektorlinien 4 bis 9 auf der Benham-Scheibe (Fig. 1) — tauchen dann in einem oder mehreren der Einzelbilder At der Hellphase z. B. 3 · At (Beispiel Fig.2) auf. In der Fig.2 ist ein Balken mit so einer Darbietungszeit von 1 Bild, beginnend mit Bild 2, der Hellphase dargestelltOverall, the periodic light-dark change is then represented by several light or dark individual images At in FIG. 2 generated. The additional contrast stimuli 17 - they correspond to the sector lines 4 to 9 on the Benham disk (FIG. 1) - then appear in one or more of the individual images At of the light phase z. B. 3 · At (example Fig.2). FIG. 2 shows a bar with such a presentation time of 1 image, starting with image 2, the light phase

Bei einem solchen zeitvariablen Kontrastmuster gelingt es dann, Fechner-Benham-Farben auf einen Videomonitor zu generieren.With such a time-variable contrast pattern, Fechner-Benham colors can then be displayed on a video monitor to generate.

Der Ablauf des Kontrastwechsels ist entsprechend ^ Fig.2 als ein Umspringen von dem Niveau hell 15 auf ·;, das Niveau dunkel 16 auffaßbar. Die Zusatzsignale kön- I: nen in gleicher Weise als kurze Sprünge 17 in der Hell- 'iThe course of the contrast change is according to ^ Fig. 2 as a jump from the level light 15 to · ;, the level dark 16 perceptible. The additional signals can in the same way as short jumps 17 in the light 'i

phase erscheinen.phase appear.

Dies ist ζ. B. mit einer Fernsehanordnung gemäß dem in Fig.3 dargestellten Blockschaltbild erreichbar. Die Basis bildet ein Zeitgeber 20, von dem aus über in der Fernsehtechnik bekannte Elemente die entsprechenden Signale erzeugt und abgegeben werden. Dies sind der Zeilensy.-.chronisator 21, der Zeilcnaustaster 22. die Bildsynchronisation 24 sowie im Zusammenwirken mit 21 und 24 der Bildmustergeber 25 und der im gleichen Zusammenhang stehende Kontrastmuste.yeber 26. Weiterhin steht ein Hell-Dunkel-Periodengeber 27 am Zeitgeber und wird vom Bildsynchronisicrer 24 her gesteuert: Alle abgehenden Signale gelangen zu einem Mischer 28, von dem aus sie als fertiges Videosignal einem Monitor zugeführt werden.This is ζ. B. achievable with a television arrangement according to the block diagram shown in Figure 3. the The basis is formed by a timer 20, from which the corresponding elements known in television technology are used Signals are generated and emitted. These are the line syncronizer 21, the line cursor button 22. the Image synchronization 24 and, in cooperation with 21 and 24, the image pattern generator 25 and the same Related contrast patterns above 26. Furthermore, there is a light-dark period generator 27 on the timer and is controlled by the image synchronizer 24: All outgoing signals go to a mixer 28, from which they are a finished video signal Monitor.

In der F i g. 4 ist eine zur Hälfte dunkel und zur anderen Hälfte helle Scheibe 30 dargestellt, bei der ein 60" Sektorausschniti 3i aus dein neuen Tci! ausgeschnitten ist. Diese Scheibe befindet sich vor einem beschriebenen Blatt 32 und kann um ihr Zentrum 33 rotiert werden. Bei einer Rechtsdrehung mit 7 bis 10 Hz werden, wie oben bereiis beschrieben, von einer normalsichtigen Person die Kontrastgrenzen des Schriftzuges 34 gelblichgrün wahrgenommen, bei Linksroiation violett. Der mit 35 bezeichnete Sektor ist verdrehbar am Zentrum 33 gelagert, so daß die Größe des Ausschnittes 31 veränderbar ist.In FIG. 4 is one half dark and the other half Half light disk 30 shown, with a 60 " Sector sections 3i from your new Tci! cut out is. This disk is located in front of a written sheet 32 and can be rotated about its center 33. With a clockwise rotation at 7 to 10 Hz, as already described above, a person with normal vision will Person perceived the contrasting borders of the lettering 34 yellowish-green, in the case of linksroiation violet. Of the Sector designated 35 is rotatably mounted at the center 33, so that the size of the cutout 31 can be changed is.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
30 For this purpose 2 sheets of drawings
30th

4040

4545

5555

b0b0

6565

Claims

Patent claims:

1. Device for generating visual stimuli for diagnosing the function of the optic nerves, in which these Visual stimuli emanate from an image that consists of a basic pattern of light and dark sub-areas, whose brightnesses are periodically interchanged (contrast change) and the one additional light-dark pattern in each light Partial areas is superimposed, characterized in that the device consists of an image pattern generator to form a pattern corresponding to the basic pattern and the additional light-dark pattern Video signal and a monitor, and that on the pattern generator the duration and the phase position of the additional light-dark pattern, based on the point in time of the contrast change ds * basic pattern, can be set.

2. Apparatus according to claim I _1, characterized in that. the contrasts of the basic pattern and the additional light-dark pattern can be freely selected independently of one another.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the contrast alternation frequency of the basic pattern is freely selectable both in the entire picture and in parts of it

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the monitor is a black and white television monitor is.

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the monitor is a color .nonitor.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that the size of the Bildelem; nte is freely selectable.

7. Apparatus according to claim 1, characterized in that a target mark over the entire image variable contrast is slidable.

8. Apparatus according to claim 1, characterized in that any additional light-dark pattern Video signal is used, in which contrast limits are present.

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the basic pattern is the periodic change in contrast of the entire screen and the additional light-dark pattern the image signal of a window generator that is let through during the light phase of the basic pattern.

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the basic pattern is a checkerboard or bar pattern is and that the additional light-dark pattern by means of a window generator in the light Fields of the basic pattern is presented.

11. Apparatus according to claim 8, characterized in that that the image field is divided into several sub-areas, each of which has a separate window generator is assigned for the additional light-dark pattern.

12. Apparatus according to claim 8, characterized in that the video signal through a television camera is generated with upstream rotating sector diaphragm, with the transmitting sector within the light half is freely adjustable according to the opening angle and beginning.

13. Apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that the contrast in an order of magnitude of 0.1 to 1, the contrast change between 0.1 and 25 Hz and, in the case of a bar or checkerboard pattern, the strip width or side length of the checkerboard fields between 2 ¹ to 2 ⁹ lines.

14. Apparatus according to claim 1, characterized in that the additional light-dark pattern during the light phase of the basic pattern lies at a selectable distance from the start of the light phase and one adjustable duration from one to all images of the light phase.

15. Apparatus according to claim 1, characterized in that additional light-dark patterns in one Part of the light fields of the basic pattern can be created.