DE3209455C2

DE3209455C2 - Device for the quantitative investigation of the color sense and its disturbances

Info

Publication number: DE3209455C2
Application number: DE19823209455
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr.med. 8580 Bayreuth Kamppeter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-03-16
Filing date: 1982-03-16
Publication date: 1984-03-29
Also published as: DE3209455A1

Abstract

Bei dem Gerät wird zur quantitativen Farbuntersuchung eine neu erschienene Leuchtdiode verwendet, die in der Lage ist, durch Mischen einer rot- und grünfarbigen monochromatischen Lichtquelle alle Farbfrequenzen im Rot-/Grünbereich zu simulieren. Diese Möglichkeit in Verbindung mit einer digitalen Ansteuerung ermöglicht es mit bisher unbekannter Genauigkeit, die vorkommenden Farbsehstörungen quantitativ zu erfassen.The device uses a newly released light-emitting diode for quantitative color testing, which is able to simulate all color frequencies in the red / green range by mixing a red and green monochromatic light source. This possibility in connection with a digital control makes it possible to quantitatively record the occurring color vision disturbances with previously unknown accuracy.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Untersuchung des Farbensinns mit einer Zweifarbenleuchtdiode für rotes und grünes Licht, mit einer weiteren Leuchtdiode für gelbes Vergleichslicht, mit einer Anordnung zur gegensinnigen Steuerung der Intensität des roten und des grünen Lichtanteils und zur Steuerung des gelben Vergleichslichts, und mit einer Einrichtung zum Homogenisieren und Darbieten von rotgrünem Mischlicht und gelbem Vergleichslicht.The invention relates to a device for examining the sense of color with a two-color light-emitting diode for red and green light, with another light-emitting diode for yellow comparison light, with one Arrangement for controlling the intensity of the red and green light components in opposite directions and for controlling of the yellow comparison light, and with a device for homogenizing and presenting red-green Mixed light and yellow comparison light.

Eine derartige Vorrichtung dient zur Diagnostik der Farbwahrnehmungsstörungen, deren genaue Quantifizierung insbesondere bei der Berufsberatung und der Führerscheinbegutachtung eine Rolle spielt Farbschwäche und Farbenblindheit treten bei etwa 5% der männlichen Bevölkerung auf und werden x-chromosoma! vererbtSuch a device is used to diagnose color perception disorders and their precise quantification Color weakness plays a role especially in career counseling and driving license assessments and color blindness occur in around 5% of the male population and become x-linked! inherited

Eine Quantifizierung der Farbstörungen ist nach dem Prinzip der Rayleigh Gleichungen möglich. Dieses Prir.zip beruht auf dem Anbieten zweier Farbflächen, wobei die eine ein Gelblicht aussendet, das helligkeitsvariabel ist, während die andere ein Mischlicht aus Grün und Rot aussendet, wobei die Intensität des Rot- und Grünlichtes so verändert werden kann, daß jede Spektralfarbe zwischen der ausgesandten Rot- und Grünwellenlänge simuliert werden kann.A quantification of the color disturbances is possible according to the principle of the Rayleigh equations. This Prir.zip is based on offering two colored surfaces, one of which emits a yellow light, the one with variable brightness while the other emits a mixed light of green and red, with the intensity of the red and Green light can be changed so that each spectral color between the emitted red and Green wavelength can be simulated.

Ermöglicht wird dieser Test dadurch, daß das Auge normalerweise über 3 Sehpigmente mit genau festliegendem Absorptionsmaximum verfügt (Rot-, Grün- und Blaupigment) und deshalb zwischen einem Gelblicht, das zu gleichen Teilen das Grün- und Rotpigment erregt, und einem gleichzeitigen Angebot von Rot- und Grünlicht, die ebenfalls die beiden Pigmente zu gleichen Teilen erregen, nicht unterscheiden kann.This test is made possible by the fact that the eye normally has 3 visual pigments with precisely fixed Absorption maximum (red, green and blue pigment) and therefore between a yellow light, which excites the green and red pigment in equal parts, and a simultaneous supply of red and Green light, which also excite the two pigments in equal parts, cannot distinguish.

Wenn bei einem Augenpigment ein verändertes Absorptionsmaximum vorliegt, dann wird aufgrundIf there is an altered absorption maximum in an eye pigment, then it is due to

dieser Störung das Rotgrün Mischungsverhältnis des Farbnormalen nicht als gleich mit dem Vergleichsgelb empfunden. Um eine subjektive Übereinstimmung wiederherzustellen, muß das Verhältnis Grün/Rot verändert werden. Das Ausmaß der Änderung wird als Anomaliequotient bezeichnetof this disorder, the red-green mixing ratio of the color standard is not considered to be equal to the comparison yellow felt. In order to restore a subjective correspondence, the ratio green / red to be changed. The extent of the change is called the anomaly quotient

Der Rot- bzw. Grünblinde besitzt nur die Pigmente Blau/Rot = grünblind oder Blau/Grün = rotblind. Beide Formen erkennen sämtliche Rot/Grünmischungen als identisch mit dem Gelbvergleichslicht an, besitzen aber ein unterschiedliches Helligkeitsempfinden für die verschiedenen Farbsimulationen.The red- or green-blind only have the pigments blue / red = green-blind or blue / green = red-blind. Both Shapes recognize all red / green mixtures as being identical to the yellow comparison light but a different perception of brightness for the different color simulations.

Das Helligkeitsempfinden des Rotblinden nimmt im langwelligen Bereich kontinuierlich ab, wohingegen das Helligkeitsempfinden des Grünblinden im gesamten Rot/Grün-Frequenzbereich gleichbleibtThe red-blind person's perception of brightness decreases continuously in the long-wave range, whereas that The green-blind's perception of brightness remains the same in the entire red / green frequency range

Durch Regelung der Helligkeit des Gelbstandards lassen sich diese Störungen exakt identifizieren.By regulating the brightness of the yellow standard, these disturbances can be precisely identified.

Durch die DE-AS 26 02 304 ist eine Vorrichtung zur Untersuchung des Farbensinns bekannt, bei weicher zur Erzeugung des Vergleichslichtes und des Rot- und Grünmischlichtes Leuchtdioden dienen, deren Lichtaustrittsöffnungen den einen Enden von Lichtleitern zugeordnet sind, deren andere Enden das Sichtfeld des Probanden darstellen. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt zum einen kleine ausreichende Mischung des Rot- und Grünanteils zu einem gelben Mischlicht, zum anderen ist diese Vorrichtung aufwendig.From DE-AS 26 02 304 a device for examining the sense of color is known, with softer for The comparison light and the red and green mixed light are generated by light-emitting diodes, their light exit openings the one ends of light guides are assigned, the other ends of the field of view of the Represent subjects. In this known device, on the one hand, there is a small sufficient mixture of the Red and green components to a yellow mixed light, on the other hand, this device is complex.

Bei einer als Anomaloskop bekannten Vorrichtung muß die Untersuchungsperson in ein Gerät hineinschauen, ohne daß der untersuchende Arzt die sich gegenüberstehenden Farbfelder gleichzeitig mitbeobachten kann.In a device known as an anomaloscope, the person being examined must look into a device without the examining doctor observing the opposing colored fields at the same time can.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dtm Oberbegriff des Hauptanspruchs dahingehend zu verbessern, daß sich eine einfache, preisgünstige Konstruktion ergibt, die zugleich dem Untersucher eine Mitbeobachtung der Farbfelder ermöglichtIn contrast, the invention is based on the object of providing a device according to the preamble of To improve the main claim that there is a simple, inexpensive construction that at the same time enables the examiner to observe the color fields

Die Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß erreicht durch die Verwendung von Leuchtdioden mit einem Kunststoffgehäuse mit Diffusorschicht, welche zugleich zum Homogenisieren und Darbieten des Mischlichtes und des Vergleichslichtes dient. Derartige Leuchtdioden mit rechteckigen Kunststoffgehäusen mit Diffusorschicht sind aus dem Siemens Datenbuch »Opto-Halbleiter«, 1981/82, Seiten 507 bis 509, 512 und 513 bekannt. Mit Hilfe dieser Leuc^idioden, welche keine zusätzlichen Lichtleiter erfordern, ist eine Untersuchung i.n photopischen Leuchtdichtebereich möglich. Die Kunststoffgehäuse dieser Leuchtdioden zeichnen sich durch eine sehr gute Homogenität der Beobachtungsfiächen aus. Da als Beobachtungsfläche das Kunststoffgehäuse der Leuchtdiode selbst verwendet wird, werden Lichtverluste vermieden. Zur Erzeugung des Gelblichtes wird vorzugsweise eine Leuchtdiode mit einer Wellenlänge von 589 nm verwendet, die die geometrische Form eines Beobachtungsfeldes bietet und ein homogenes Gelblicht aussendet. Zur Erzeugung der Farbsimulation im Rot/Grünbereich wird vorzugsweise eine Mehrfarbendiode eingesetzt, welche sämtliche Farbtöne zwischen 535 nm und 670 nm stufenlos homogen aussenden kann.This object is achieved according to the invention by using light-emitting diodes a plastic housing with a diffuser layer, which is used to homogenize and present the Mixed light and the comparison light is used. Such light-emitting diodes with rectangular plastic housings Diffuser layer are from the Siemens data book "Opto-Semiconductor", 1981/82, pages 507 to 509, 512 and 513 known. With the help of these Leuc ^ idioden, which do not require additional light guides, is a Investigation in the photopic luminance range possible. The plastic housing of these light emitting diodes are characterized by a very good homogeneity of the observation areas. As an observation area the plastic housing of the light emitting diode itself is used, light losses are avoided. To the generation of the yellow light, a light-emitting diode with a wavelength of 589 nm is preferably used offers the geometric shape of an observation field and emits a homogeneous yellow light. To the generation For the color simulation in the red / green area, a multicolor diode is preferably used, which all Can emit color tones between 535 nm and 670 nm continuously and homogeneously.

Zur Regelung der Vorrichtung können Spannungssteuerung, Stromstärkesteuerung und zeitliche Intervallsteuerung verwendet werden. Letztere erlaubt durch Berechnung der Verhältnisse der Einschaltzeiten eine direkte Umrechnung in die Anomaliequotienten-To regulate the device, voltage control, current intensity control and time interval control can be used be used. The latter is made possible by calculating the ratios of the switch-on times a direct conversion into the anomaly quotient

werte des Nageischen Anomaloskops.values of the rodent anomaloscope.

Da die Leuchtdiodenoberfläche selbst als Beobachtungsfeld dient, kann der untersuchende Arzt die eingestellte Farbmischung und die Helligkeitswerte mitbeobachten. Der Patient muß nicht wie bei dem Nageischen Anomaloskop in ein fernrohrähnliches Okularsystem hineinschauen. Durch Verwendung elektronischer Bauteile wird ein kostengünstiges Gerät geschaffen. Die Eichgenauigkeit des Gerätes ergibt sich durch die physikalische Exaktheit der Leuchtdioden und die mehrfache Reglungsmöglichkeit Bei konstanten Einschaltzeiten, die beispielsweise dem Anomaliequotienten 1,0 entsprechen, lassen sich Justierungen über die Spannung oder die Stromstärke erreichen.Since the light-emitting diode surface itself serves as a field of observation, the examining doctor can use the Observe the set color mixture and the brightness values. The patient doesn't have to be like that Look into a rodent anomaloscope into an eyepiece system similar to a telescope. Using electronic Components, an inexpensive device is created. The calibration accuracy of the device results due to the physical accuracy of the light-emitting diodes and the multiple control options at constant Switch-on times that correspond to the anomaly quotient 1.0, for example, can be adjusted using reach the voltage or current.

Claims

Patent claims:

1. Device for examining the sense of color with a two-color light-emitting diode for red and green light, with another light emitting diode for ϊ yellow comparison light, with an arrangement for controlling the intensity of the red in opposite directions and the green light component and for controlling the yellow comparison light, and with a device for homogenizing and presenting red-green mixed light and yellow comparative light, characterized by the use of light-emitting diodes with a plastic housing with diffuser layer, which at the same time for homogenizing and Presentation of the mixed light and the comparative i> tes serves

2. Device according to claim 1, characterized in that that the light-emitting diodes have rectangular observation areas.

3. A device according to claim 1 or 2, characterized z> in that the wavelength of the comparative yellow light 589 nm

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the diode for the red-green mixed light has a wavelength range of 535 nm to 670 nm

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the wavelengths of the diode are infinitely variable are adjustable.

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