DE3102381A1

DE3102381A1 - "anordnung zur durchfuehrung von sehfunktionstests"

Info

Publication number: DE3102381A1
Application number: DE19813102381
Authority: DE
Inventors: Günter Prof. 5100 Aachen Rau; Stephan Dipl.-Ing. Trispel
Original assignee: FORSCHUNGSGESELLSCHAFT fur BIOMEDIZINISCHE TECHNIK 5100 AACHEN DE; Forschungsgesellschaft Fuer Biomedizinische Technik 5100 Aachen; Forschungsgesellschaft fuer Biomedizinische Technik eV
Current assignee: FORSCHUNGSGESELLSCHAFT fur BIOMEDIZINISCHE TECHNIK 5100 AACHEN DE; Forschungsgesellschaft Fuer Biomedizinische Technik 5100 Aachen; Forschungsgesellschaft fuer Biomedizinische Technik eV
Priority date: 1981-01-24
Filing date: 1981-01-24
Publication date: 1982-08-05
Also published as: DE3102381C2

Description

Forschungsgesellschaft-'£n>j ; : "' "··[ "^: 80/13964-Hf Biomedizinische Technik" ·■--*: ". ^ -^ ,;, Goethestraße 27/29 ""' "- < - o

5100 Aachen _€ JIUZJOi

Anordnung zur Durchführung von Sehfunktionstests

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Durchführung von Sehfunktionstests mittels eines von hinten beleuchteten Sehzeichenträgers.

Die Prüfung von Sehfunktionen erfährt eine zunehmende Bedeutung. Bekannt ist der hohe Prozentsatz innerhalb der Bevölkerung, der sich seiner Sehschwächen nicht bewußt ist (hohe Dunkelziffer). Die Auswirkungen sind vielfältig und reichen von verminderter Verkehrssicherheit bis zu überbeanspruchung beim Arbeiten am Bildschirm. Besonders bei Kindern im Schul- und Volksschulalter ist die Feststellung von Beeinträchtigungen der Sehleistung eminent wichtig. Hier können Reihen-Untersuchungen Abhilfe schaffen.

Reihenuntersuchungen sind sehr aufwendig, solange ein hochqualifizierter Prüfer (Arzt) die gesamte Untersuchung selbst durchführen muß. Daher sind große Anstrengungen im Gange, diese Untersuchungsabläufe als teil- oder vollautomatisierte Sehtests zu gestalten. Bestimmte Sehfunktionen lassen sich tatsächlich automatisch ohne Mitwirkung eines Prüfers durchführen. Der Test kann adaptiv sich dem Entscheidungsverhalten (Antworten) des Probanden anpassen, wobei die Einrichtung derart ausgebildet sein kann, daß durch ein vorgegebenes Programm der Testablauf selbständig bestimmt wird. Die Sehtest-Prüfeinrichtung soll aber andererseits auch erlauben, die Sehfunktionstests in herkömmlicher Weise durch den Prüfer (Arzt) durchzuführen.

Herkömmliche Anordnungen arbeiten entweder im Auflicht mit Tafeln, auf die die Sehzeichen oder Farbfelder gedruckt sind oder aber sie verwenden Projektionssysteme, mit deren Hilfe die Testzeichen entweder auf einen Schirm oder in ein Einblickgerät projiziert werden. In Einblickgeräten werden Masken von Sehzeichen von hinten durch eine Lampe beleuchtet dargestellt. Dieses Prinzip existiert auch als Lichtkastenanordnungen bei Darbietungen in verschiedenen Entfernungen. Bei der Verwendung dieser Anordnungen für einen automatisierten Test besteht die

~3-

Schwierigkeit darin, daß das dargebotene Reizmaterial gemäß der vorher nicht bekannten Antwort des Probanden laufend gewechselt werden muß. Als Lösung bietet sich der elektronische Bildschirm an, auf dem Sehzeichen synthetisch darge-

5. stellt werden können (Vgl. die DOS 29 35 116). Die Auflösung eines Rasterbildschirms ist jedoch begrenzt. Es läßt sich z.B. nachweisen, daß dessen Auflösung für Sehzeichen in einem Nahvisustest nicht ausreicht; die Optotypen sind auf dem Bildschirm nicht hinreichend feinstrukturiert.

Durch die Erfindung soll eine Anordnung zur Durchführung von Sehtests geschaffen werden, die mit wenig Aufwand bessere und umfangreichere Möglichkeiten für die Sehtestprüfung als die bekannten Anordnungen ermöglicht und die Vorteile eines üblich beleuchteten Sehzeichenträgers mit den Vorteilen einer Videoröhre als Träger von Sonderzeichen zur Erzielung neuer Testmöglichkeiten kombiniert. Außerdem wird durch die Erfindung die Durchführung automatischer Sehtests ohne notwendiger Anwesenheit eines qualifizierten Prüfers (Arzt) ermöglicht. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß vor dem Bildschirm einer Video-Röhre ein transparenter Sehzeichenträger angeordnet ist und daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Bildschirmdarstellung zur Durchführung verschiedenartigster Sehtests bezüglich Helligkeit, Farbe, Kontrast, Teiloder Vollflächenausleuchtung und Einblendung von zusätzlichen statischen oder bewegten Strukturen steuerbar ist.

Die prinzipielle Anordnung der Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt. Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung sind aus den Unteransprüchen ersichtlich. Für die Automatisierung der Tests wird nicht nur die durch den Fernsehschirm als Lichtquelle definierte Durchleuchtung des Sehzeichenträgers ausgenutzt, sondern es läßt sich eine aktive Bildebene für die Auswahl aus einer Vielzahl von Zeichen oder elektronischen Strukturbildern einführen, die zur Aufmerksamkeitssteuerung oder für Mitteilungen dienen.

Gleichzeitig kann das Hintergrund-Leuchtdichte-Niveau insgesamt durch Helligkeitssteuerung konstant gehalten werden, wodurch der Adaptionszustand des Probanden konstant bleibt.

—ο »

Auch kann das Prinzip auf Buchstaben - oder Zahlenreihen angewendet werden. Hierbei ist aus Versuchstechnischen Gründen z. Zt. nur halbautomatischer Betrieb möglich, d.h. ein Prüfer (Arzt) steuert die einzelnen Reihen oder Optotypen an. Bei verbesserten automatischen Darbietungsstrategien ist jedoch auch

hier eine Automatisierung möglich.

2) Automatisierter Buchstaben- oder Zifferntest

Eine Kombination von Sehzeichenfeld und Fernsehbild eröffnet weitere automatisierte Testmöglichkeiten, wie dies im folgenden am Beispiel eines Buchstaben- oder Zifferntests erläutert ist. Hierzu Fig. 3.

An einer geeigneten Stelle (rechte obere Ecke im Beispiel) wird ein Sehzeichen schwarz/weiß groß als Fernsehbild dargeboten. Dieses Bild kann rasch durch einen Fernsehgenerator verändert werden. Der Proband sucht mit Hilfe eines Bedienelementes (z.B. joy stick), mit dem sich ein in das Fernsehbild eingeblendeter Rahmen in x- und/oder y-Richtung bewegen läßt, das gefragte Sehzeichen in der feststehenden Sehzeichenanordnung auf. Alternativ oder als Ergänzung läßt sich auch eine Sehzeichenträgerplatte vor dem Schirm durch das joy-stick-Signal bewegen. Wird die Markierung nur in Zeilen bewegt, dann bestimmt die Trefferrate die Vorgabe (Zeile) der zu suchenden Zeichen, äxe sich dann innerhalb der Zeile in einem Versuchsbereich befinden.

3) Weitere Testmöglichkeiten

Für verschiedene Tests sind teilweise Normen vorgegeben, wie z.B. beim Visustest.

a) Nahvisus

Sehabstand 30 - 50 cm; hier ist die Qualität der Sehzeichen nur mit der Sehzeichenmaske erreichbar.

- ν- 3102331 -*-

Hierbei können sowohl Leuchtdichte des Fernsehschirms wie Beleuchtungsstärke des auf den Schirm bzw. Sehzeichenträger von außen einfallenden Lichtes erfaßt (z.B. mittels Phototektoren) und berücksichtigt werden.

im folgenden werden Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung und die sich hierdurch ergebenden Testmöglichkeiten an Hand von Beispielen erläutert.

1) Automatisierter Sehschärfetest

Der Sehzeichenträger kann simultan mehrere Sehzeichen besitzen. Als Beispiel können dies bei einem Visustest (Nahvisus, Sehabstand 30 bis 80 cm) 64 Sehzeichen (Landolt-Ringe) zur Testung der Visusstufen 0.1 - 3.2 sein. Die Sehzeichen können durch Ansteuerung des Bildschirms hervorgehoben oder dargeboten werden (Markierung).

a) Isolierte Durchleuchtung eines Sehzeichenfeldes mit definierter Leuchtdichte zwischen 0 und max. 1500 cd/m² gemäß Skizze in Fig. 2a.

Die Hintergrundleuchtdichte kann gering gehalten werden (z.B. 50 cd/m²). Damit ist das Sehzeichen, auf das der Proband reagieren soll, durch Markierung definiert. Die laut DIN-58220 vorgeschriebenen Werte zwischen 200 und 500 cd/m² können im Arbeitsbereich eingestellt werden.

b) Die Durchleuchtung des gesamten Sehzeichenfeldes simultan mit definierter Leuchtdichte (DIN 58220; 200 500 cd/m²) und Einrahmen des Sehzeichenfeldes durch einen Leuchtrahmen verschiedender Form, Farbe oder Leuchtdichte, der als Fernsehbild erzeugt wird. Fig. 2b. Zur Markierung ist zu sagen, daß sie vollautomatisch oder halbautomatisch erfolgen kann. Beide Markierungsmöglichkeiten lassen sich auch für andere Optotypen (genormte Sehzeichen, wie z.B. Ε-Haken) verwenden.

auf dem Testgerät selbst dargestellt werden. Hier können Sehzeichen unterschiedlich markiert werden, je nachdem, ob sie sicher/nicht sicher/nicht erkannt worden sind. Die Kennzeichnung der einzelnen Sehzeichen wird z.B. durch Einrahmen, Hinterlegen von Flächen verschiedener Intensität oder Farbe vorgenommen.

Abschließend soll die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung noch an einem Seh-Testprogramm erläutert werden, das bereits durchgeführt und erprobt worden ist:

Auf dem Sehzeichenträger befinden sich 64 Sehzeichen zur Ermittlung der (Nah-) Sehschärfe (Visusbestimmung), und zwar Landoltringe (die Spaltöffnung kann sich oben, unten, links, rechts im Ring befinden). Der Bildschirm hinter der diffus transparenten Sehzeichenplatte ist auf eine bestimmte Grundhelligkeit ganzflächig eingestellt. Bei Teststart veranlaßt ein Mikrorechner über den Bildprozessor die Darstellung einer hellen Fläche (rund oder quadratisch oder auch andersförmig) auf dem Bildschirm hinter einem der Sehzeichen. Damit wird die Aufmerksamkeit des Probanden auf dieses Sehzeichen gelenkt. Dieses Sehzeichen ist nun mit bestimmter Umgebungsleuchtdichte und Kontrast sichtbar und der Proband reagiert durch Eingabe der wahrgenommenen Spaltposition (oben, unten, links, rechts) entweder durch entsprechende Auslenkung eines Fingerknüppeis oder Betätigung einer der Spaltposition entsprechenden Taste. Danach erlischt die Sehzeichen-Hintergrundillumination und der Mikrorechner veranlaßt, gemäß dem logischen Ablaufprogramm, die Illumination des nächsten Sehzeichens. Dieser Vorgang wiederholt sich bis zum rechnergesteuerten Testabbruch gemäß dem eingestellten Programm.

Aus den angeführten Testbeispielen ist ersichtlich, daß durch die erfindungsgemäße Anordnung wesentlich mehr Testmöglichkeiten bzw. Testabläufe möglich sind als bei den bekannten Anordnungen und was besonders wichtig ist, daß

- ο-Ι b) Fernvisus im Einblickgerät

Im Einblickgerät ist die Konfiguration Sehzeichenträger kombiniert mit Bildschirm unverändert, jedoch wird der dargebotene Reiz durch ein optisches System bezüglich des Strahlenganges im Abstand scheinbar in unendlichem Abstand dargeboten.

c) Einblickgerät: Dämmerungssehtest und Blendungstest

Der Fernvisus (b) kann durch gesteuerte, quasistufenlose Variation der Monitor-Leuchtdichte zu einem Dämmerungssehtest erweitert werden.

Ein Blendungstest kann mit einbezogen werden, indem der Sehschärfetest bei parafovealer Blendung durch auf dem Monitor simulierte Fahrzeugscheinwerfer oder andere Störlichtquellen unterschiedlicher Größe und Leuchtdichte durchgeführt wird. Alle diese Darstellungen werden elektronisch erzeugt und rechnergesteuert definiert dargeboten.

d) Fernvisus in Ferndarstellung

Der Fernvisus ist, zumindest für gutachterliche Erhebungen, genormt. Die Normung betrifft die Sehzeichen (isolierte Optotypen) wie auch den Betrachtungsabstand. Bei großem Sehabstand ist die Auflösung der Fernsehrasterdarstellung hinreichend. Die Sehzeichen (z.B.

Landoltring, Ε-Haken) werden auf dem elektronischen Bildschirm erzeugt, also ohne vorgeschalteten Sehzeichenträger. Die Auswahl und Größe erfolgt wiederum automatisch durch den Mikrocomputer, wobei die Antwort des Probanden entsprechend einer Strategie für die Auswahl des jeweils nachfolgend dargebotenen Sehzeichens berücksichtigt wird.

Auswertung
Nach jedem Test kann die Sehleistung des Probanden optisch

durch (.lidiiu Anordnung alle möglichen Testprogramme automatisch oincjostollt wurden können.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Anordnung zur Durchführung von Sehfunktionstests mittels eines von hinten beleuchteten transparenten Sehzeichenträgers , dad. gekennzeichnet, daß der Sehzeichenträger vor dem Bildschirm einer Videoröhre angeordnet ist, die als Beleuchtungsquelle dient und daß Mittel vorgesehen sind, durch die die Bildschirmdarstellung zur Durchführung verschiedenartiger Sehtests bezüglich Helligkeit, Farbe, Kontrast, Teil- oder Vollflächenausleuchtung und Einblendung von zusätzlichen statischen oder bewegten Strukturen, steuerbar ist.

2} Anordnung nach A1, dad. gekennzeichnet, daß der Sehzeichenträger rasch auswechselbar ist oder durch mechanischen Antrieb bezüglich der Bildschirmfläche in seiner Position veränderbar ist.

3) Anordnung nach A1, dad. gekennzeichnet, daß der Sehzeichenträger aus flexiblem Trägermaterial besteht und am Bildschirm in rascher Folge der Sehzeichen vorbeiführbar ist.

4) Anordnung nach A 1 bis 3, dad. gekennzeichnet, daß Mittel (z.B. Mikroprozessoren) vorgesehen sind, durch die - zwecks Automatisierung der Sehtests - sowohl das Auswechseln der Sehzeichen als auch die Steuerung der Bildschirmdarstellung programmierbar sind.

5) Anordnung nach A 1 - 4, dad. gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind zur Regelung der FS-Bildschirmleuchtdichte, abhängig von der vorgegebenen Bildschirmleuchtdichte und/ oder des einfallenden Lichtes aus der Umgebung.