KOMPONENTE FÜR EINE DATENBRILLE UND DATENBRILLE

Es werden eine Komponente für eine Datenbrille und eine Datenbrille angegeben .

Datenbrillen können zur Darstellung einer erweiterten Realität ( augmented reality) oder einer virtuellen Realität (virtual reality) verwendet werden . Dabei werden Bilder auf die Netzhaut einer Person abgebildet . Weist diese Person eine Ametropie , also eine Fehlsichtigkeit , auf , so ist es nötig, die Datenbrille an die Sehstärke der j eweiligen Person anzupassen . Somit ist häufig eine kostenaufwändige , individuelle Anpassung von Datenbrillen nötig .

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Komponente für eine Datenbrille anzugeben, wobei die Datenbrille bei Ametropie verwendet werden kann . Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Datenbrille anzugeben, welche bei Ametropie verwendet werden kann .

Die Aufgaben werden durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst . Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , umfasst die Komponente eine Strahlungsquelle , welche dazu ausgelegt ist im Betrieb elektromagnetische Strahlung zu emittieren . Die Strahlungsquelle kann einen Laser oder eine Leuchtdiode aufweisen . Weist die Strahlungsquelle einen Laser auf , so ist die Strahlungsquelle dazu ausgelegt im Betrieb Laserstrahlung zu emittieren . Weist die Strahlungsquelle eine Leuchtdiode auf , so ist die Strahlungsquelle dazu ausgelegt im Betrieb Licht zu emittieren .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , umfasst die Komponente ein multi fokales Element mit mindestens einem ersten Bereich und mindestens einem zweiten Bereich . Das multi fokale Element kann eine multi fokale Linse aufweisen oder bei dem multi fokalen Element kann es sich um eine multi fokale Linse handeln . Der erste Bereich und der zweite Bereich können konzentrisch zueinander angeordnet sein . Das multi fokale Element kann mindestens zwei voneinander verschiedene Fokalebenen aufweisen . Das bedeutet , die verschiedenen Fokalebenen sind beabstandet zueinander angeordnet . Es ist möglich, dass das multi fokale Element weiter mindestens einen dritten Bereich aufweist . In diesem Fall kann das multi fokale Element mindestens drei voneinander verschiedene Fokalebenen aufweisen . Das multi fokale Element kann insgesamt mehr als einen ersten Bereich und/oder mehr als einen zweiten Bereich aufweisen . Insgesamt kann das multi fokale Element mehr als zwei verschiedene Bereiche aufweisen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , umfasst die Komponente ein Abbildungssystem, welches dazu ausgelegt ist von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung in einen Bereich außerhalb der Komponente abzubilden . Das kann bedeuten, dass das Abbildungssystem dazu ausgelegt ist von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung in einen Bereich außerhalb der Komponente zu proj i zieren . Bei dem Bereich außerhalb der Komponente kann es sich um die Netzhaut eines Auges handeln . Das Abbildungssystem kann ein optisches Element oder mehrere optische Elemente zur Abbildung aufweisen . Das Abbildungssystem kann an einer Strahlungsaustrittsseite der Strahlungsquelle angeordnet sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist der erste Bereich eine unveränderbare erste Brechkraft auf und der zweite Bereich weist eine von der ersten Brechkraft verschiedene unveränderbare zweite Brechkraft auf . Das kann bedeuten, dass elektromagnetische Strahlung durch den ersten Bereich des multi fokalen Elements in eine erste Fokalebene abgebildet werden kann . Das multi fokale Element kann dazu ausgelegt sein auf das multi fokale Element auftref fende Strahlung durch den ersten Bereich eine erste Fokalebene abzubilden . Elektromagnetische Strahlung kann durch den zweiten Bereich des multi fokalen Elements in eine zweite Fokalebene abgebildet werden . Das multi fokale Element kann dazu ausgelegt sein auf das multi fokale Element auftref fende Strahlung durch den zweiten Bereich in eine zweite Fokalebene abzubilden . Die erste Fokalebene ist verschieden von der zweiten Fokalebene . Dass die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft unterschiedlich sind, kann bedeuten, dass diese nicht eingestellt oder j ustiert werden können . Die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft sind somit Eigenschaften des multi fokalen Elements , welche nicht verändert oder nicht eingestellt werden können . Es handelt sich somit bei dem multi fokalen Element um ein passives optisches Element .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist das multi fokale Element im Abbildungssystem angeordnet . Das kann bedeuten, dass das Abbildungssystem das multi fokale Element aufweist . Das multi fokale Element kann ein Bestandteil des Abbildungssystems sein .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , umfasst die Komponente eine Strahlungsquelle , welche dazu ausgelegt ist im Betrieb elektromagnetische Strahlung zu emittieren, ein multi fokales Element mit mindestens einem ersten Bereich und mindestens einem zweiten Bereich, und ein Abbildungssystem, welches dazu ausgelegt ist von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung in einen Bereich außerhalb der Komponente abzubilden, wobei der erste Bereich eine unveränderbare erste Brechkraft aufweist und der zweite Bereich eine von der ersten Brechkraft verschiedene unveränderbare zweite Brechkraft aufweist , und das multi fokale Element im Abbildungssystem angeordnet ist .

Der hier beschriebenen Komponente liegt unter anderem die Idee zu Grunde , dass die Datenbrille , in welcher die Komponente angeordnet ist , bei verschiedenen Sehstärken ohne eine weitere individuelle Anpassung verwendet werden kann . Dafür weist die Komponente das multi fokale Element auf . Das multi fokale Element ermöglicht , dass elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in verschiedene Fokalebenen abgebildet wird . Wird beispielsweise ein Bild abgebildet , so wird das Bild in voneinander beabstandete Fokalebenen abgebildet .

Bei vielen Menschen werden durch das Auge wahrgenommene Bilder nicht direkt auf die Netzhaut sondern in einen Bereich vor oder hinter der Netzhaut scharf abgebildet . In diesem Fall liegt eine Ametropie oder Fehlsichtigkeit vor . Eine Ametropie kann durch Sehhil fen wie eine Brille oder Kontaktlinsen ausgeglichen werden . Bei Verwendung der Sehhil fe werden wahrgenommene Bilder direkt auf die Netzhaut scharf abgebildet . Oft ist es j edoch schwierig eine Brille oder Kontaktlinsen gleichzeitig mit einer Datenbrille zu verwenden . Mit der hier beschriebenen Komponente können Bilder in verschiedene zueinander beabstandete Fokalebenen abgebildet werden . Das bedeutet , dass bei Verwendung der Datenbrille mit der Komponente Bilder in verschiedene Bereiche vor oder hinter der Netzhaut oder auf die Netzhaut abgebildet werden können . Dies geschieht dadurch, dass durch das multi fokale Element ein Bild oder elektromagnetische Strahlung in verschiedene Fokalebenen abgebildet wird . Je nachdem wie das Auge der Person, die die Datenbrille mit der Komponente trägt , aufgebaut ist , werden die von der Komponente abgebildeten Bilder oder die elektromagnetische Strahlung in verschiedene Ebenen innerhalb des Auges abgebildet . Beispielsweise kann für eine erste Person das in einer ersten Fokalebene abgebildete Bild direkt auf die Netzhaut abgebildet werden . Diese erste Person sieht dann das in der ersten Fokalebene dargestellte Bild scharf . Für eine zweite Person kann beispielsweise das in einer zweiten Fokalebene abgebildete Bild direkt auf die Netzhaut abgebildet werden . Diese zweite Person sieht dann das in der zweiten Fokalebene dargestellte Bild scharf .

Vorteilhafterweise wird von Menschen bei der Darstellung eines Bildes in verschiedenen Fokalebenen nur das Bild wahrgenommen, welches für die j eweilige Person am schärfsten erscheint , also die beste Abbildungsqualität aufweist . So wird j e nach der Fehlsichtigkeit der Person eines der Bilder aus den verschiedenen Fokalebenen auf die Netzhaut scharf abgebildet oder zumindest wird eines der Bilder am schärfsten in Vergleich zu den Bildern der anderen Fokalebenen abgebildet . Die Bilder der übrigen Fokalebenen werden vom Sehzentrum unterdrückt , also nicht wahrgenommen . Die hier beschriebene Komponente nutzt diesen Ef fekt somit insoweit aus , dass elektromagnetische Strahlung in verschiedene Fokalebenen abgebildet wird und dass Personen mit verschiedener Sehstärke die abgebildete elektromagnetische Strahlung j eweils einer Fokalebene wahrnehmen . Es ist somit möglich mit der Komponente elektromagnetische Strahlung oder Bilder in verschiedene Fokalebenen abzubilden . Eine Person, die die Datenbrille mit der Komponente trägt , nimmt j edoch nur elektromagnetische Strahlung oder Bilder einer dieser Fokalebenen war . Somit kann die Datenbrille mit der Komponente von Personen mit verschiedener Sehstärke verwendet werden . Dies hat den Vorteil , dass die Komponente nicht für verschiedene Personen individuell an deren Sehstärke angepasst werden muss , sondern von verschiedenen Personen mit verschiedenen Sehstärken benutzt werden kann . Dabei können die Personen mit verschiedenen Sehstärken j eweils die dargestellten Bilder scharf wahrnehmen . Somit kann die Datenbrille mit der Komponente auch bei Ametropie , also Fehlsichtigkeit , verwendet werden . Eine Anpassung an die individuelle Fehlsichtigkeit ist dabei nicht nötig . Es ist auch möglich, die Datenbrille zu verwenden, wenn keine Fehlsichtigkeit vorliegt . So kann das multi fokale Element derart aufgebaut sein, dass eine der Fokalebenen des multi fokalen Elements auf der Netzhaut liegt , für den Fall dass keine Fehlsichtigkeit vorliegt . Das bedeutet , dass die Datenbrille vorteilhafterweise sowohl von Personen mit einer Fehlsichtigkeit als auch von Personen ohne Fehlsichtigkeit verwendet werden kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist die Komponente dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in eine erste Fokalebene und in eine von der ersten Fokalebene verschiedene zweite Fokalebene abzubilden, wobei die Positionen der ersten Fokalebene und der zweiten Fokalebene unveränderbar sind . Dies wird durch das multi fokale Element ermöglicht . So ist das multi fokale Element dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in mindestens zwei verschiedene Fokalebenen abzubilden . Die Positionen dieser Fokalebenen sind nicht einstellbar . Auch die Komponente insgesamt ist dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in verschiedene Fokalebenen abzubilden, deren Positionen unveränderbar sind . Das bedeutet , dass die Positionen der ersten Fokalebene und der zweiten Fokalebene nicht einstellbar sind . Die Komponente weist keine aktive Komponente zur Einstellung der Positionen der Fokalebenen auf . Somit sind durch den Aufbau der Komponente die Positionen der ersten Fokalebene und der zweiten Fokalebene festgelegt . Die erste Fokalebene und die zweite Fokalebene können hintereinander angeordnet sein . So kann die erste Fokalebene einen größeren Abstand zur Komponente aufweisen als die zweite Fokalebene . Alternativ weist die zweite Fokalebene einen größeren Abstand zur Komponente auf als die erste Fokalebene . Die Komponente kann weiter dazu ausgelegt sein die gleiche elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in die erste Fokalebene und in die zweite Fokalebene abzubilden . Beispielsweise kann die Komponente dazu ausgelegt sein gleiche Bilder gleichzeitig in die erste Fokalebene und in die zweite Fokalebene abzubilden . Das bedeutet , dass die in die verschiedenen Fokalebenen abgebildeten Bilder überlagert werden . Dies ermöglicht , dass die Datenbrille von Personen mit verschiedenen Sehstärken verwendet werden kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist die Komponente dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in mindestens drei verschiedene Fokalebenen abzubilden, wobei die Positionen der Fokalebenen unveränderbar sind .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist die Komponente dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in eine Viel zahl von verschiedenen Fokalebenen abzubilden, wobei die Positionen der Fokalebenen unveränderbar sind .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , unterscheiden sich die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft um mindestens 0 , 5 Dioptrie voneinander . Dies ermöglicht , dass die Datenbrille mit der Komponente von Personen mit Sehstärken, die sich um mindestens 0 , 5 Dioptrie unterscheiden, verwendet werden kann . Das multi fokale Element kann weitere Bereiche aufweisen, deren Brechkraft j eweils verschieden von der ersten Brechkraft und der zweiten Brechkraft sein kann . Die Datenbrille mit der Komponente kann von Personen mit verschiedenen Sehstärken verwendet werden, wobei sich die Sehstärken um mindestens 0 , 5 Dioptrie voneinander unterscheiden können . Es ist weiter möglich, dass sich die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft um mindestens 0 , 25 Dioptrie , um mindestens 0 , 75 Dioptrie oder um mindestens 1 Dioptrie voneinander unterscheiden . Das multi fokale Element kann weitere Bereiche aufweisen, deren Brechkraft j eweils um mindestens 0 , 5 Dioptrie verschieden von der ersten Brechkraft und der zweiten Brechkraft ist .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , unterscheiden sich die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft um mindestens 2 Dioptrie voneinander . Dabei kann das multi fokale Element weitere Bereiche aufweisen, deren Brechkraft j eweils zwischen der ersten Brechkraft und der zweiten Brechkraft liegt . Somit kann mit der Komponente ein Bereich von Sehstärken von mindestens 2 Dioptrie abgedeckt werden . Die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft können sich um mindestens 3 Dioptrie oder mindestens 5 Dioptrie voneinander unterscheiden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , umfasst das multi fokale Element mindestens einen dritten Bereich, der eine unveränderbare dritte Brechkraft aufweist , welche verschieden von der ersten Brechkraft und der zweiten Brechkraft ist und wobei sich die erste Brechkraft und die dritte Brechkraft um mindestens 2 Dioptrie voneinander unterscheiden . Die zweite Brechkraft liegt zwischen der ersten Brechkraft und der dritten Brechkraft . Das multi fokale Element kann weitere Bereiche aufweisen, deren Brechkraft j eweils zwischen der ersten Brechkraft und der dritten Brechkraft liegt . Dabei kann sich die Brechkraft von benachbarten Bereichen j eweils um mindestens 0 , 5 Dioptrie oder um mindestens 0 , 75 Dioptrie voneinander unterscheiden . Somit kann mit der Komponente ein Bereich von Sehstärken von mindestens 2 Dioptrie abgedeckt werden . Die erste Brechkraft und die dritte Brechkraft können sich um mindestens 3 Dioptrie oder mindestens 5 Dioptrie voneinander unterscheiden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Abbildungssystem ein Umlenkelement auf , welches dazu ausgelegt ist auf das Umlenkelement auftref fende elektromagnetische Strahlung in verschiedene Richtungen zu lenken . Das Umlenkelement kann dazu ausgelegt sein auf das Umlenkelement auftref fende elektromagnetische Strahlung zu verschiedenen Zeitpunkten in verschiedene Richtungen zu lenken . Beispielsweise ist das Umlenkelement dazu ausgelegt zu einem ersten Zeitpunkt auftref fende elektromagnetische Strahlung in eine erste Richtung zu lenken und zu einem zweiten Zeitpunkt auftref fende elektromagnetische Strahlung in eine von der ersten Richtung verschiedene zweite Richtung umzulenken . Das Umlenkelement kann dazu ausgelegt sein auftref fende elektromagnetische Strahlung insgesamt derart umzulenken, dass ein 2- dimensionales Bild dargestellt wird . Dieses Bild kann von der Komponente auf die Netzhaut eines Auges abgebildet werden . Somit können durch die Datenbrille Bilder einer erweiterten Realität oder einer virtuellen Realität abgebildet werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Umlenkelement mindestens ein optisches Element auf , welches entlang mindestens einer Achse rotierbar ist . Bei dem optischen Element kann es sich um einen Spiegel handeln . Der Spiegel kann ein MEMS (mikro-elektromechanisches System) Spiegel sein . Der Spiegel kann einen Durchmesser von mindestens 0 , 1 mm und höchstens 5 mm aufweisen . Das Umlenkelement kann dazu ausgelegt sein das optische Element mit einer Frequenz von mindestens 5 kHz und höchstens 200 kHz zu bewegen . Uber das optische Element kann auf das Umlenkelement auftref fende elektromagnetische Strahlung in verschiedene Richtungen gelenkt werden . Um eine Umlenkung in verschiedene Richtungen zu erreichen, wird das optische Element zumindest teilweise um die Achse rotiert oder gedreht . Dies ermöglicht die Umlenkung auf tref fender elektromagnetischer Strahlung in Richtungen, welche auf eine Linie zeigen . Es ist weiter möglich, dass das optische Element entlang von zwei verschiedenen Achsen rotierbar ist . Dabei können die zwei Achsen senkrecht zueinander verlaufen . Dies ermöglicht die Umlenkung auf tref fender elektromagnetischer Strahlung in Richtungen, welche auf eine Fläche zeigen . Somit kann ein 2-dimensionales Bild abgebildet werden . Dies kann auch dadurch erreicht werden, dass Umlenkelement zusätzlich ein weiteres optisches Element aufweist . Bei dem weiteren optischen Element kann es sich um einen Spiegel handeln . Der Spiegel kann ein MEMS Spiegel sein . Der Spiegel kann einen Durchmesser von mindestens 0 , 1 mm und höchstens 5 mm aufweisen . Das Umlenkelement kann dazu ausgelegt sein das weitere optische Element mit einer Frequenz von mindestens 50 Hz und höchstens 1 kHz zu bewegen .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist das Umlenkelement zwischen der Strahlungsquelle und dem multi fokalen Element angeordnet . Das bedeutet , dass die von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung zunächst vom Umlenkelement umgelenkt wird und beispielsweise ein 2-dimensionales Bild darstellt und anschließend wird dieses Bild durch das multi fokale Element in verschiedene Fokalebenen abgebildet . Dies ermöglicht , dass die Datenbrille von Personen mit verschiedenen Sehstärken benutzt werden kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Abbildungssystem ein Strahl formungselement auf , welches dazu ausgelegt ist , den Strahldurchmesser der auf das Strahl formungselement auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung zu ändern . Das Strahl formungselement kann dazu ausgelegt sein den Strahldurchmesser der auf das Strahl formungselement auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung zu vergrößern oder zu verkleinern . Das Strahl formungselement kann eine oder mehrere Linsen aufweisen . Weiter ist es möglich, dass das Strahl formungselement einen Di f fusor aufweist . Mit dem Strahl formungselement kann der Strahldurchmesser der elektromagnetischen Strahlung, welche zur Emission aus der Komponente vorgesehen ist , auf die benötigte Größe eingestellt werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist das multi fokale Element im Strahl formungselement angeordnet . Das kann bedeuten, dass das Strahl formungselement das multi fokale Element aufweist . Somit ist das multi fokale Element ein Bestandteil des Strahl formungselements . Dabei kann das multi fokale Element derart im Strahl formungselement angeordnet sein, dass die übrigen optischen Elemente des Strahl formungselements zwischen der Strahlungsquelle und dem multi fokalen Element angeordnet sind . Somit kann die durch die Komponente zu emittierende elektromagnetische Strahlung durch das multi fokale Element in verschiedene Fokalebenen abgebildet werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Abbildungssystem einen zweidimensionalen Wellenleiter auf . Der 2-dimensionale Wellenleiter kann dazu ausgelegt sein elektromagnetische Strahlung zu führen . Somit kann aus dem Strahl formungselement austretende elektromagnetische Strahlung im 2-dimensionalen Wellenleiter geführt werden . Der zweidimensionale Wellenleiter kann an einer Strahlungsaustrittsseite der Komponente angeordnet sein . So kann von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung durch den 2- dimensionalen Wellenleiter aus der Komponente austreten . Dies ermöglicht das Abbilden eines 2-dimensionalen Bildes . Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist das multi fokale Element zwischen der Strahlungsquelle und dem zweidimensionalen Wellenleiter angeordnet . Somit ermöglicht die Komponente , dass von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung durch das multi fokale Element in mehrere verschiedene Fokalebenen abgebildet wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Abbildungssystem ein Detektionselement auf , welches dazu ausgelegt ist die Blickrichtung eines Auges zu detektieren . Das kann bedeuten, dass das Detektionselement dazu ausgelegt ist , die Blickrichtung eines Auges einer Person, die die Datenbrille trägt , zu detektieren . Das Detektionselement ist weiter dazu ausgelegt eine Änderung der Blickrichtung eines Auges zu detektieren . Das Detektionselement kann auch dazu ausgelegt sein, die Geschwindigkeit einer Bewegung eines Auges und/oder die Bewegungsrichtung eines Auges zu detektieren . Dies ermöglicht , dass ein von der Komponente abgebildetes Bild in die Richtung abgebildet wird, in die das Auge blickt oder dass das Bild entsprechend der detektierten Blickrichtung geändert wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Detektionselement eine Steuerung und ein optisches Element auf , wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist , das optische Element zu bewegen . Das optische Element kann dazu ausgelegt sein die auf das optische Element auftref fende elektromagnetische Strahlung umzulenken . Somit kann mit dem Detektionselement die elektromagnetische Strahlung, welche zur Emission durch die Komponente vorgesehen ist , in Richtung der detektierten Blickrichtung umgelenkt werden . Das bedeutet , dass das optische Element derart von der Steuerung angesteuert wird, dass das optische Element der Bewegung des Auges folgt . Bei dem optischen Element kann es sich um einen Spiegel handeln . Der Spiegel kann um mindestens eine Achse rotierbar sein . Der Spiegel kann ein MEMS Spiegel sein . Dies ermöglicht , dass ein von der Komponente abgebildetes Bild in die Richtung abgebildet wird, in die das Auge blickt oder dass das Bild entsprechend der detektierten Blickrichtung geändert wird . Es ist weiter möglich, dass die Steuerung dazu ausgelegt ist , das optische Element in Abhängigkeit von dem Detektionselement bereitgestellten Daten zu bewegen . Das Detektionselement kann dazu ausgelegt sein, die Blickrichtung eines Auges , die Geschwindigkeit einer Bewegung eines Auges und/oder die Bewegungsrichtung eines Auges zu detektieren . Anhand dieser detektierten Daten kann die Steuerung das optische Element ansteuern . Das bedeutet , dass das optische Element derart bewegt werden kann, dass ein von der Komponente abgebildetes Bild in die Richtung abgebildet wird, in die das Auge blickt und/oder in die sich das Auge bewegt .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist das multi fokale Element zwischen der Strahlungsquelle und dem Detektionselement angeordnet . Somit ermöglicht die Komponente , dass von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung durch das multi fokale Element in mehrere verschiedene Fokalebenen abgebildet wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , weist das Abbildungssystem einen holographischen Spiegel auf . Der holographische Spiegel kann zumindest stellenweise transluzent für von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung sein . Der holographische Spiegel kann dazu verwendet werden mit der Datenbrille eine erweiterte Realität darzustellen . Dabei kann durch den holographischen Spiegel mindestens ein Bild in das Sichtfeld der Person, die die Datenbrille trägt , abgebildet werden .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist das multi fokale Element zwischen der Strahlungsquelle und dem holographischen Spiegel angeordnet . Somit ermöglicht die Komponente , dass von der Strahlungsquelle emittierte elektromagnetische Strahlung durch das multi fokale Element in mehrere verschiedene Fokalebenen abgebildet wird .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist die Datenbrille zur Darstellung einer erweiterten Realität eingerichtet . Das bedeutet , dass es sich bei der Datenbrille um eine AR ( augmented reality) Datenbrille handeln kann .

Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Komponente für eine Datenbrille , ist die Datenbrille zur Darstellung einer virtuellen Realität eingerichtet . Das bedeutet , dass es sich bei der Datenbrille um eine VR (virtual reality) Datenbrille handeln kann .

Es wird ferner eine Datenbrille angegeben . Gemäß zumindest einer Aus führungs form der Datenbrille weist die Datenbrille die Komponente für eine Datenbrille auf . Mit anderen Worten, sämtliche für die Komponente of fenbarte Merkmale sind auch für die Datenbrille of fenbart . Im Folgenden werden die hier beschriebene Komponente für eine Datenbrille und die hier beschriebene Datenbrille in Verbindung mit Aus führungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .

Figur 1 zeigt eine Komponente für eine Datenbrille gemäß einem Aus führungsbeispiel .

Figur 2A zeigt beispielhaft eine Linse .

Die Figuren 2B und 2C zeigen j eweils ein Aus führungsbeispiel eines multi fokalen Elements .

Die Figuren 3 und 4 zeigen weitere Aus führungsbeispiele einer Komponente für eine Datenbrille .

Figur 5 zeigt eine Datenbrille gemäß einem Aus führungsbeispiel .

Gleiche , gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugs zeichen versehen . Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten . Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein .

Figur 1 zeigt ein Aus führungsbeispiel einer Komponente 20 für eine Datenbrille 21 . Die Komponente 20 umfasst eine Strahlungsquelle 22 , welche dazu ausgelegt ist im Betrieb elektromagnetische Strahlung zu emittieren . Bei der Strahlungsquelle 22 kann es sich um einen Laser handeln . Die Komponente 20 weist weiter ein optisches Element 28 auf . Das optische Element 28 ist beabstandet zu einer Strahlungsaustrittsseite 34 der Strahlungsquelle 22 angeordnet . Bei dem optischen Element 28 kann es sich um eine Linse , einen Reflektor oder um einen planaren Wellenleiter (planar waveguide circuit ) handeln . Das optische Element 28 ist dazu ausgelegt die von der Strahlungsquelle 22 emittierte elektromagnetische Strahlung zu formen . In Figur 1 ist gezeigt , dass das optische Element 28 die auftref fende elektromagnetische Strahlung umlenkt , so dass sich die aus dem optischen Element 28 austretenden Strahlen parallel zueinander ausbreiten . Das bedeutet , das optische Element 28 kann einen Kollimator oder eine Sammellinse aufweisen .

Die Komponente 20 weist weiter ein Abbildungssystem 26 auf , welches dazu ausgelegt ist von der Strahlungsquelle 22 emittierte elektromagnetische Strahlung in einen Bereich außerhalb der Komponente 20 abzubilden . Das Abbildungssystem 26 weist ein Umlenkelement 27 auf , welches dazu ausgelegt ist auf das Umlenkelement 27 auftref fende elektromagnetische Strahlung in verschiedene Richtungen zu lenken . Das Umlenkelement 27 weist einen Spiegel 35 auf , welcher entlang mindestens einer Achse rotierbar ist . Der Spiegel 35 ist dazu ausgelegt auf das Umlenkelement 27 auftref fende elektromagnetische Strahlung derart umzulenken, dass ein 2- dimensionales Bild dargestellt wird . Das optische Element 28 ist zwischen der Strahlungsquelle 22 und dem Umlenkelement 27 angeordnet .

Das Abbildungssystem 26 weist weiter ein Strahl formungselement 29 auf . Das Strahl formungselement 29 ist dazu ausgelegt den Strahldurchmesser der auf das Strahl formungselement 29 auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung zu ändern . Dazu weist das Strahl formungselement 29 mehrere Linsen 36 auf . Im Aus führungsbeispiel aus Figur 1 ist das Strahl formungselement 29 dazu ausgelegt den Strahldurchmesser der auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung zu vergrößern . Somit ist der Strahldurchmesser der aus dem Strahl formungselement 29 austretenden elektromagnetischen Strahlung größer als der Strahldurchmesser der auf das Strahl formungselement 29 auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung . In Figur 1 ist eine Seitenansicht auf die Komponente 20 gezeigt , so dass ein Querschnitt durch die elektromagnetische Strahlung gezeigt ist . Der Strahldurchmesser ist somit in einer vertikalen Richtung z gegeben, wobei die vertikale Richtung z senkrecht zur Hauptausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Strahlung verläuft . Das Umlenkelement 27 ist zwischen dem Strahl formungselement 29 und dem optischen Element 28 angeordnet .

Die Komponente 20 weist weiter ein multi fokales Element 23 auf , wobei das multi fokale Element 23 mindestens einen ersten Bereich 24 und mindestens einen zweiten Bereich 25 aufweist . Dabei weist der erste Bereich 24 eine unveränderbare erste Brechkraft auf und der zweite Bereich 25 weist eine von der ersten Brechkraft verschiedene unveränderbare zweite Brechkraft auf . Das multi fokale Element 23 ist im Abbildungssystem 26 angeordnet . Im Aus führungsbeispiel in Figur 1 ist das multi fokale Element 23 im Strahl formungselement 29 angeordnet . Dabei ist das multi fokale Element 23 im Strahl formungselement 29 zwischen den Linsen 36 und einer Strahlungsaustrittsseite 34 des Strahl formungselements 29 angeordnet . Somit ist das Umlenkelement 27 zwischen der Strahlungsquelle 22 und dem multi fokalen Element 23 angeordnet . Außerdem sind das Umlenkelement 27 und das optische Element 28 zwischen der Strahlungsquelle 22 und dem Strahl formungselement 29 angeordnet .

Das Abbildungssystem 26 weist weiter einen 2-dimensionalen Wellenleiter 30 auf . Der Wellenleiter 30 ist an einer Strahlungsaustrittsseite 34 der Komponente 20 angeordnet . Somit sind das optische Element 28 , das Umlenkelement 27 , das Strahl formungselement 29 und das multi fokale Element 23 zwischen der Strahlungsquelle 22 und dem Wellenleiter 30 angeordnet . Aus der Komponente 20 aus tretende elektromagnetische Strahlung kann auf die Netzhaut eines Auges 32 abgebildet werden .

In Figur 2A ist beispielhaft eine Linse 36 gezeigt , welche kein Aus führungsbeispiel ist . Bei der Linse 36 handelt es sich um eine monofokale Linse . Das bedeutet , dass parallele , auf die Linse 36 auftref fende elektromagnetische Strahlung durch die Linse 36 in eine Fokalebene gebündelt wird . Die Position der Fokalebene ist durch eine gestrichelte Linie dargestellt , welche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der parallelen, auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung verläuft .

In Figur 2B ist ein Aus führungsbeispiel des multi fokalen Elements 23 gezeigt . Bei dem multi fokalen Element 23 handelt es sich um eine bi fokale Linse . Das bedeutet , dass parallele , auf das multi fokale Element 23 auftref fende elektromagnetische Strahlung durch das multi fokale Element 23 in zwei verschiedene Fokalebenen gebündelt wird . Dabei sind die zwei Fokalebenen räumlich zueinander beabstandet . Die Positionen der zwei Fokalebenen sind durch gestrichelte Linien dargestellt , welche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der parallelen, auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung verlaufen . Das multi fokale Element 23 weist einen ersten Bereich 24 mit einer unveränderbaren ersten Brechkraft und einen zweiten Bereich 25 mit einer von der ersten Brechkraft verschiedenen unveränderbaren zweiten Brechkraft auf . Der erste Bereich 24 und der zweite Bereich 25 sind konzentrisch zueinander angeordnet . In Figur 2B ist ein Querschnitt durch das multi fokale Element 23 gezeigt , so dass sich der erste Bereich 24 näher an einer Mittelachse 37 durch das multi fokale Element 23 befindet als der zweite Bereich 25 . Die Mittelachse 37 durch das multi fokale Element 23 verläuft parallel zu der auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung durch die Mitte des multi fokalen Elements 23 .

Die Komponente 20 , die das multi fokale Element 23 aufweist , ist somit dazu ausgelegt elektromagnetische Strahlung gleichzeitig in eine erste Fokalebene und in eine von der ersten Fokalebene verschiedene zweite Fokalebene abzubilden . Dabei sind die Positionen der ersten Fokalebene und der zweiten Fokalebene unveränderbar . Dies wird dadurch erreicht , dass die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft Eigenschaften der bi fokalen Linse sind . Die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft sind durch die Form des multi fokalen Elements 23 bedingt , weshalb die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft und damit auch die Positionen der ersten Fokalebene und der zweiten Fokalebene unveränderbar sind . Bei dem multi fokalen Element 23 handelt es sich somit um ein passives optisches Element .

Die erste Brechkraft und die zweite Brechkraft können sich um mindestens eine Dioptrie voneinander unterscheiden .

In Figur 2C ist ein weiteres Aus führungsbeispiel des multi fokalen Elements 23 gezeigt . Bei dem multi fokalen Element 23 handelt es sich um eine multi fokale Linse . Das bedeutet , dass das multi fokale Element 23 dazu ausgelegt ist auftref fende elektromagnetische Strahlung in mindestens zwei verschiedene Fokalebenen zu bündeln . Im Aus führungsbeispiel aus Figur 2C ist das multi fokale Element 23 dazu ausgelegt auftref fende elektromagnetische Strahlung in drei verschiedene Fokalebenen zu bündeln . Dabei sind die drei Fokalebenen räumlich beabstandet . Die Positionen der drei Fokalebenen sind durch gestrichelte Linien dargestellt , welche senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der parallelen, auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung verlaufen . Das multi fokale Element 23 weist einen ersten Bereich 24 mit einer unveränderbaren ersten Brechkraft , einen zweiten Bereich 25 mit einer unveränderbaren zweiten Brechkraft und einen dritten Bereich 38 mit einer unveränderbaren dritten Brechkraft auf . Die erste Brechkraft , die zweite Brechkraft und die dritte Brechkraft sind j eweils verschieden voneinander . Der erste Bereich 24 , der zweite Bereich 25 und der dritte Bereich 38 sind konzentrisch zueinander angeordnet . In Figur 2C ist ein Querschnitt durch das multi fokale Element 23 gezeigt , so dass sich der erste Bereich 24 näher an einer Mittelachse 37 durch das multi fokale Element 23 befindet als der zweite Bereich 25 und der dritte Bereich 38 . Der zweite Bereich 25 befindet sich näher an der Mittelachse 37 als der dritte Bereich 38 . Die Mittelachse 37 durch das multi fokale Element 23 verläuft parallel zu der auf tref f enden elektromagnetischen Strahlung durch die Mitte des multi fokalen Elements 23 .

In Figur 3 ist ein weiteres Aus führungsbeispiel der Komponente 20 gezeigt . Im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten Aus führungsbeispiel weist das Aus führungsbeispiel aus Figur 3 kein Strahl formungselement 29 und keinen Wellenleiter 30 auf . Stattdessen weist das Abbildungssystem 26 der Komponente 20 zusätzlich ein weiteres optisches Element 39 , ein Detektionselement 31 und einen holographischen Spiegel 33 auf . Das weitere optische Element 39 ist dem Umlenkelement 27 nachgeordnet . Somit ist das Umlenkelement 27 zwischen dem weiteren optischen Element 39 und dem optischen Element 28 angeordnet . Das weitere optische Element 39 ist dazu ausgelegt auftref fende elektromagnetische Strahlung zu formen und kann eine Linse 36 aufweisen .

Dem weiteren optischen Element 39 ist das Detektionselement 31 nachgeordnet . Das bedeutet , das weitere optische Element 39 ist zwischen dem Umlenkelement 27 und dem Detektionselement 31 angeordnet . Das Detektionselement 31 ist dazu ausgelegt die Blickrichtung eines Auges 32 zu detektieren . Dazu weist das Detektionselement 31 eine Steuerung und ein optisches Element auf , wobei die Steuerung dazu ausgelegt ist das optische Element in Richtung der detektierten Blickrichtung zu bewegen . Bei dem optischen Element handelt es sich um einen Spiegel 35 . Die Steuerung ist nicht gezeigt .

Das multi fokale Element 23 ist dem Detektionselement 31 nachgeordnet . Somit ist das Detektionselement 31 zwischen dem multi fokalen Element 23 und dem weiteren optischen Element 39 angeordnet .

Der holographische Spiegel 33 ist dem multi fokalen Element 23 nachgeordnet . Somit ist das multi fokale Element 23 zwischen dem Detektionselement 31 und dem holographischen Spiegel 33 angeordnet . Das bedeutet , dass das multi fokale Element 23 auch zwischen der Strahlungsquelle 22 und dem holographischen Spiegel 33 angeordnet ist . Außerdem ist das multi fokale Element 23 zwischen dem holographischen Spiegel 33 und dem Umlenkelement 27 angeordnet . Der holographische Spiegel 33 ist an einer Strahlungsaustrittsseite 34 der Komponente 20 angeordnet . Aus der Komponente 20 aus tretende elektromagnetische Strahlung kann auf die Netzhaut eines Auges 32 abgebildet werden .

In Figur 4 ist ein weiteres Aus führungsbeispiel der Komponente 20 gezeigt . Im Vergleich zu dem in Figur 3 gezeigten Aus führungsbeispiel ist im Aus führungsbeispiel aus Figur 4 das multi fokale Element 23 an einer anderen Position angeordnet . So ist das multi fokale Element 23 im weiteren optischen Element 39 angeordnet . Dabei ist das multi fokale Element 23 der Linse 36 des weiteren optischen Elements 39 nachgeordnet . Somit ist das multi fokale Element 23 zwischen der Strahlungsquelle 22 und dem Detektionselement 31 angeordnet . Gleichzeitig ist das multi fokale Element 23 zwischen dem Umlenkelement 27 und dem Detektionselement 31 angeordnet . Außerdem ist das multi fokale Element 23 zwischen dem Umlenkelement 27 und dem holographischen Spiegel 33 angeordnet .

Für die in den Figuren 1 , 3 und 4 gezeigten Aus führungsbeispiele der Komponente 20 für eine Datenbrille 21 kann die Datenbrille 21 , in welcher die Komponente 20 angeordnet sein kann, zur Darstellung einer erweiterten oder virtuellen Realität eingerichtet sein .

In Figur 5 ist schematisch ein Aus führungsbeispiel einer Datenbrille 21 gezeigt . Die Datenbrille 21 umfasst die Komponente 20 . Die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Merkmale und Aus führungsbeispiele können gemäß weiteren Aus führungsbeispielen miteinander kombiniert werden, auch wenn nicht alle Kombinationen expli zit beschrieben sind . Weiterhin können die in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Aus führungsbeispiele alternativ oder zusätzlich weitere Merkmale gemäß der Beschreibung im allgemeinen Teil aufweisen .

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Aus führungsbeispiele auf diese beschränkt . Vielmehr umfasst die Erfindung j edes neue Merkmal sowie j ede Kombination von Merkmalen, was insbesondere j ede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet , auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht expli zit in den Patentansprüchen oder Aus führungsbeispielen angegeben ist .

Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2021 125 627 . 5 , deren Inhalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird .

Bezugs zeichenliste

20 Komponente

21 Datenbrille

22 Strahlungsquelle

23 multi fokales Element

24 erster Bereich

25 zweiter Bereich

26 Abbildungssystem

27 Umlenkelement

28 optisches Element

29 Strahl formungselement

30 Wellenleiter

31 Detektionselement

32 Auge

33 holographischer Spiegel

34 Strahlungsaustrittsseite

35 Spiegel

36 Linse

37 Mittelachse

38 dritter Bereich

39 weiteres optisches Element z vertikale Richtung