Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DATA GLASSES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/136613
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to data glasses (10) which have at least one laser projector (13, 43) for generating an image and at least one holographic optical element (28, 44) for projecting the generated image onto a retina (19) of an eye (22, 60) of the wearer of the glasses. In addition, the data glasses (10) have two lenses (14a, 14b), a glasses frame (15) comprising two frame temples (12, 70) and a lens frame (35) having a nose bridge (17). The at least one holographic optical element (28, 44) is arranged on one of the two lenses (14a, 14b) and/or embedded in one of the two lenses (14a, 14b). The glasses frame (15) is designed to adjust a position of the holographic optical element (28, 44) relative to an eye (22, 60) of the wearer of the glasses such that at least one region (49) of the holographic optical element (28, 44) is located in a field of view of the wearer of the glasses.

Inventors:
NITSCHKE CHRISTIAN (DE)
PICK SIMON (DE)
OSTERTAG PETER (DE)
ROSSINI BRIAN (DE)
SCHMIDT-VEIT FELIX (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/081824
Publication Date:
July 08, 2021
Filing Date:
November 12, 2020
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
G02C5/04; G02B5/32; G02C5/12; G02C5/20; G02B27/01; G02C13/00
Domestic Patent References:
WO2018167279A12018-09-20
WO1996017562A11996-06-13
Foreign References:
US20190094549A12019-03-28
DE102016113518A12018-01-25
EP3261338A12017-12-27
US20170235161A12017-08-17
EP3570092A12019-11-20
US20080297866A12008-12-04
US5495303A1996-02-27
CN106405862A2017-02-15
US20030079396A12003-05-01
US20080184609A12008-08-07
DE202016003274U12016-07-11
CN106886096B2019-02-19
US5694194A1997-12-02
US20180129068A12018-05-10
DE102011075884A12012-11-22
Download PDF:
Claims:
Ansprüche

1. Datenbrille (10), aufweisend

- wenigstens einen Laserprojektor (13, 43) zur Erzeugung eines Bildes mittels ausgesendeter Lichtstrahlen, und

- wenigstens ein holographisch optisches Element (28, 44) zur Projektion des erzeugten Bildes auf eine Retina (19) eines Auges (22, 60) des Brillenträgers, und

- ein Brillengestell (15), umfassend zwei Brillenbügel (12, 70) und einen

Brillenrahmen (35) mit einem Nasensteg (17), und

- zwei Brillengläser (14a, 14b), wobei das wenigstens eine holographisch optische Element (28, 44) auf einem der beiden Brillengläser (14a, 14b) angeordnet ist und/oder in einem der beiden Brillengläser (14a, 14b) eingebettet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Brillengestell (15) dazu ausgebildet ist, eine relative Position des holographisch optischen Elements (28, 44) zu einem Auge (22, 70), insbesondere Pupille (39, 59), des Brillenträgers derart einzustellen, dass sich wenigstens ein Bereich (49) des holographisch optischen Elements (28, 44) in einem Sichtbereich des Brillenträgers befindet.

2. Datenbrille (10) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Brillengestell (35) dazu ausgebildet ist, die relative Position des holographisch optischen Elements (28, 44) zu einer Pupille (39, 59) des Brillenträgers derart einzustellen, dass sich die vom holographisch optischen Element (28, 44) reflektierten Lichtstrahlen (24a, 24b) zur Projektion des erzeugten Bildes auf der Retina (19) des Auges (22, 60) in einem augenseitigen Vertexpunkt (21) in der Pupille (39, 59) des Brillenträgers bündeln.

3. Datenbrille (10) gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sichtlinie (20) des Brillenträgers durch den wenigstens einen Bereich (49) des holographisch optischen Elements (28, 44), insbesondere ein Zentrum des holographisch optischen Elements (28, 44), verläuft.

4. Datenbrille (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Brillenrahmen (35) des Brillengestells (15) derart ausgebildet ist, dass ein Abstand der beiden Brillengläser (14a, 14b) relativ zueinander einstellbar ist.

5. Datenbrille (10) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (56) des Nasenstegs (17), insbesondere in horizontaler Richtung (42a), des Brillenrahmens (35) einstellbar ist.

6. Datenbrille (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhe (64) des Nasenstegs (17), insbesondere in vertikaler Richtung (42a), des Brillenrahmens (35) einstellbar ist.

7. Datenbrille (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (37) wenigstens eines Brillenbügels (12,

70) des Brillengestells (35) einstellbar ist.

8. Datenbrille (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenbrille (10) jeweils einen Laserprojektor (13, 43) und wenigstens ein holographisch optisches Element (28, 44) für jeweils ein Auge (22, 60) Brillenträgers aufweist.

9. Vorrichtung (75) zur Anpassung einer Datenbrille (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 an einen Brillenträger, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (75) auf einer Außenseite (76) und/oder Innenseite eines Brillenglases (14a, 14b) aufsetzbar ist und dazu ausgebildet ist, eine Sichtlinie des Brillenträgers entlang eines augenseitigen Vertexpunkts und eines Zentrums, insbesondere Mittelpunkts (48), des holographisch optischen Elements (28) auszurichten.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine, insbesondere hohlzylinderförmige, Röhre (50) aufweist, wobei eine Haupterstreckungsrichtung (77) der Röhre (50) durch wenigstens einen Bereich (49) eines auf dem Brillenglas (14a, 14b) angeordneten holographisch optischen Elements (28, 44) der Datenbrille (10), insbesondere den Mittelpunkt (48) des holographisch optischen Elements (28, 44) der Datenbrille (10), verläuft.

11. Verfahren zur Anpassung einer Datenbrille (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 an einen Brillenträger, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

Abstrahlen (230) eines erzeugten Bildes, insbesondere eines konzentrischen Bildes, mittels eines Laserprojektors (13, 43) der Datenbrille (10) auf ein holographisch optisches Element (28, 44) der Datenbrille (10) derart, dass das erzeugte Bild auf wenigstens einen Bereich (49) des holographisch optischen Elements (28, 44) fällt und von dort in Richtung eines Auges (22, 60), insbesondere eine Pupille (39, 59), des Brillenträgers projiziert wird, und Einstellen (240) einer relativen Position des holographisch optischen Elements (28, 44) zu einem Auge (22, 60), insbesondere der Pupille (39, 59), des Brillenträgers mittels eines Brillengestells (15) der Datenbrille (10) derart, dass sich der wenigstens eine Bereich (49) des holographisch optischen Elements (28, 44) in einem Sichtbereich des Brillenträgers befindet.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zeitlich vor dem Aufsetzen (220) der Datenbrille (10) auf den Kopf des Brillenträgers ein Abstand (61), insbesondere horizontaler Abstand, der Augen (22, 60), insbesondere der Pupillen (39, 59), des Brillenträgers, insbesondere automatisch, vermessen (200) wird, und eine Voreinstellung des Brillengestells in Abhängigkeit des vermessenen Abstands erfolgt (210).

Description:
Beschreibung

Titel

Datenbrille

Die Erfindung betrifft eine Datenbrille, eine Vorrichtung zur Anpassung einer Datenbrille an einen Brillenträger und ein Verfahren zur Anpassung einer Datenbrille an einen Brillenträger.

Stand der Technik

Aus dem Dokument WO 96/17562 ist ein brillenartiges Gestell mit einer Scaneinheit beschrieben, die ein Bild über reflektierende Brillengläser auf die Retina projiziert.

Holographische, optische Elemente (HOE) sind in der Anwendung beispielsweise bei Head-up-Displays bekannt. Hierbei kann das Hologramm, wie beispielsweise in dem Dokument DE 10 2011 075 884 Al beschrieben, zur Umlenkung des Lichts in der Instrumententafel des Fahrzeugs angeordnet sein. Als Träger des Hologramms kann hierbei beispielsweise ein Glaskörper genutzt werden.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Datenbrille zu entwickeln, die sich einfach auf den Brillenträger und die von Person zu Person unterschiedlichen anatomischen Merkmale des Kopfes an passen lässt.

Offenbarung der Erfindung

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Datenbrille vorgeschlagen, die wenigstens einen Laserprojektor zur Erzeugung eines Bildes aufweist. Zur Erzeugung des Bildes sendet der Laserprojektor Lichtstrahlen, insbesondere Laserstrahlen, aus. Zusätzlich weist die Datenbrille wenigstens ein holographisch optisches Element zur Projektion des erzeugten Bildes auf eine Retina eines Auges des Brillenträgers auf. Außerdem weist die Datenbrille ein Brillengestell auf, welches zwei Brillenbügel und einen Brillenrahmen umfasst. Der Brillenrahmen weist hierbei einen Nasensteg auf, der das Verbindungsstück der beiden Komponenten des Brillenrahmens darstellt, an denen die beiden Brillengläser befestigt sind. Der Nasensteg sitzt auf dem Nasenrücken des Brillenträgers. Das wenigstens eine holographisch optische Element ist hierbei auf einem der beiden Brillengläser angeordnet und/oder in einem der beiden Brillengläser eingebettet. Das Brillengestell ist dazu ausgebildet, eine relative Position des holographisch optischen Elements zu einem Auge, insbesondere Pupille, des Brillenträgers derart einzustellen, dass sich wenigstens ein Bereich des holographisch optischen Elements in einem Sichtbereich des Brillenträgers befindet. Insbesondere befindet sich hierbei ein Zentrum des holographisch optischen Elements, welches zum Beispiel einen Mittelpunkt des holographischen Elements darstellt, in dem Sichtbereich des Brillenträgers. Mit einem Mittelpunkt ist hierbei der berechnete Mittelpunkt eines zweidimensionalen oder dreidimensionalen Gebildes gemeint. Mit dem Sichtbereich des Brillenträgers ist in diesem Zusammenhang der Bereich gemeint, in dem eine Sichtlinie ausgehend von der Retina des Brillenträgers die äußere Oberfläche des holographisch optischen Elements durchdringen kann. Die Eyebox des Projektionsdisplays beschreibt den Sichtbereich bei Augenbewegung, das heißt, den Raum der Pupillenpositionen, bei denen das Strahlenbündel des vom holographisch optischen Element reflektierten Projektionskegels durch die Pupille auf die Retina des Brillenträgers trifft und damit sichtbar ist. Erstrebenswert ist die optimale Anordnung des Kopfes zur Datenbrille, die zu einer größtmöglichen Eyebox führt bzw. größtmögliche Augenbewegung ohne Verlust des Sichtbereiches ermöglicht. Durch diese Datenbrille wird die Möglichkeit geschaffen, die Datenbrille auf die speziellen anatomischen Merkmale des Kopfes des Brillenträgers anzupassen. Anatomische Merkmale des Kopfes können in diesem Zusammenhang beispielsweise den Kopfumfang, die Breite des Kopfes oder den Abstand der Augen, insbesondere der Pupillen, relativ zueinander darstellen.

Bevorzugt ist das Brillengestell dazu ausgebildet, die relative Position des holographisch optischen Elements zu der Pupille des Brillenträgers derart einzustellen, dass sich die vom holographisch optischen Element reflektierten Lichtstrahlen in einem augenseitigen Vertexpunkt in der Pupille des Brillenträgers bündeln. Mit den reflektierten Lichtstrahlen sind hierbei die Lichtstrahlen gemeint, die von dem holographisch optischen Element zur Projektion des erzeugten Bildes auf die Retina des Auges des Brillenträgers reflektiert werden. Mit dem augenseitigen Vertexpunkt ist der Punkt gemeint, in dem sich die vom holographisch optischen Element reflektierten Lichtstrahlen zur Projektion des erzeugten Bildes auf die Retina des Auges des Brillenträgers gemeinsam bündeln. Ein solch augenseitiger Vertexpunkt ist ortsfest und wird durch das holographisch optische Element eingestellt. Weiterhin vorzugsweise verläuft hierbei eine Sichtlinie des Brillenträgers durch den wenigstens einen Bereich des holographisch optischen Elements, insbesondere das Zentrum des holographisch optischen Elements. Mit dem Zentrum kann der Mittelpunkt des holographisch optischen Elements gemeint sein. In diesem Fall blickt der Brillenträger in gerader Richtung auf den wenigstens einen Bereich des holographisch optischen Elements, insbesondere das Zentrum des holographisch optischen Elements, und die Datenbrille ist somit optimal auf den Brillenträger eingestellt. Mit der Sichtlinie ist hierbei die Gerade gemeint, die von der Sehgrube (Fovea) auf der Retina des Brillenträgers startet und durch das Zentrum der Pupille des Brillenträgers verläuft. Falls die Sichtlinie des Brillenträgers durch das Zentrum, insbesondere den Mittelpunkt, des HOEs verläuft, kann der Brillenträger das holographisch optische Element und somit auch das von dort auf die Retina projizierte Bild großflächig erkennen.

Bevorzugt weist das wenigstens eine holographisch optische Element eine rechteckförmige Form auf. Alternativ kann das wenigstens eine holographisch optische Element auch die Form des Brillenglases aufweisen. Das holographisch optische Element kann hierbei das Brillenglas vollständig bedecken.

Bevorzugt ist der Brillenrahmen des Brillengestells derart ausgebildet, dass ein Abstand der beiden Brillengläser relativ zueinander einstellbar ist. Hiermit kann die relative Position des holographisch optischen Elements zu dem Auge, insbesondere der Pupille, des Brillenträgers in horizontaler Richtung eingestellt werden. Vorzugsweise ist hierzu eine Länge des Nasenstegs, insbesondere in horizontaler Richtung, des Brillenrahmens einstellbar. Die Länge des Nasenstegs kann in diesem Zusammenhang auf beiden Seiten relativ zu dem Nasenrücken des Brillenträgers gleichmäßig verlängert oder verkürzt werden. Alternativ kann auch nur eine Länge einer Seite des Nasenstegs relativ zu dem Nasenrücken verstellbar sein. In beiden Fällen kann das Brillengestell, insbesondere der Brillenrahmen, derart ausgebildet sein, dass sich der Nasensteg in den unterschiedlichen Größen vollständig oder nur teilweise austauschen lässt. Alternativ oder zusätzlich kann der Nasensteg auch eine Art äußere Führungsschiene aufweisen, entlang dessen der Brillenrahmen nach Innen oder nach Außen in verschiedene Positionen verschoben werden kann. Somit bietet sich dem Brillenträger die Möglichkeit, die Brillengläser so lange nach rechts oder nach links zu verschieben, bis sich die vom holographisch optischen Element reflektierten Lichtstrahlen in dem augenseitigen Vertexpunkt in der Pupille des Brillenträgers bündeln. Die Anpassung an die anatomischen Merkmale des Kopfes des Brillenträgers kann somit manuell durch den Brillenträger einfach erfolgen.. Um die Anpassung an den Brillenträger zu vereinfachen, ist in diesem Zusammenhang vorzugsweise der Augenabstand, insbesondere der Abstand der Pupillen, des Brillenträgers in horizontaler Richtung bekannt. Auch kann in diesem Zusammenhang die Breite des Kopfes des Brillenträgers bekannt sein. Das Verhältnis Kopfbreite zu Augenabstand variiert jedoch von Person zu Person nicht stark und beträgt im Wesentlichen etwa 2,3:1. Somit kann eine Voreinstellung des Brillengestells auf die Breite des Kopfes des Brillenträgers erfolgen. Die Datenbrille bietet in diesem Zusammenhang die Möglichkeit der Feinjustierung an die anatomischen Merkmale des Kopfes des Brillenträgers.

Bevorzugt ist eine Höhe des Nasenstegs, insbesondere in vertikaler Richtung, des Brillenrahmens einstellbar. Hiermit kann die relative Position des holographisch optischen Elements zu dem Auge, insbesondere der Pupille, des Brillenträgers in vertikaler Richtung eingestellt werden. Das Brillengestell, insbesondere der Brillenrahmen, kann in diesem Zusammenhang derart ausgebildet sein, dass sich der Nasensteg in den unterschiedlichen Größen vollständig oder nur teilweise austauschen lässt. Alternativ oder zusätzlich kann sich der Nasensteg, insbesondere das Verbindungsstück des Nasenstegs zum Nasenrücken des Brillenträgers, auch entlang einer Führungsschiene des oberen Teils des Nasenstegs nach oben oder nach unten in verschiedene Position verschieben lassen. Somit bietet sich dem Brillenträger die Möglichkeit, die Brillengläser so lange nach oben oder nach unten zu verschieben, bis sich die vom holographisch optischen Element reflektierten Lichtstrahlen in dem augenseitigen Vertexpunkt in der Pupille des Brillenträgers bündeln. Die Anpassung an die anatomischen Merkmale des Kopfes des Brillenträgers kann somit nachträglich manuell durch den Brillenträger erfolgen.

Vorzugsweise ist eine Länge wenigstens eines Brillenbügels des Brillengestells einstellbar ausgebildet. Somit kann der Brillenträger die Länge des Brillenbügels vorzugsweisederart einstellen, dass sich die vom holographisch optischen Element reflektierten Lichtstrahlen in dem augenseitigen Vertexpunkt in der Pupille des Brillenträgers bündeln . Das projizierte Bild wird dann optimal auf die Retina des Brillenträgers projiziert. Zur Verstellung der Länge des Brillenbügels kann der Brillenbügel beispielsweise zweiteilig ausgebildet sein und die zwei Teile können über eine Führungsschiene relativ zueinander verschoben werden.

Bevorzugt weist die Datenbrille jeweils einen Laserprojektor und wenigstens ein holographisch optisches Element für jeweils ein Auge, insbesondere Pupille, des Brillenträgers auf. Somit kann ein oder mehrere Bilder auf die unterschiedlichen Augen, insbesondere Retina, des Brillenträgers projiziert werden.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur Anpassung einer zuvor beschriebenen Datenbrille an einen Brillenträger. Hierbei ist die Vorrichtung auf einer Außenseite und/oder Innenseite eines Brillenglases aufsetzbar und dazu ausgebildet, eine Sichtlinie des Brillenträgers entlang eines augenseitigen Vertexpunkts und eines Zentrums, insbesondere eines Mittelpunkts, des holographisch optischen Elements auszurichten. Die Vorrichtung dient also zur Festlegung der Pupillenposition und/oder Blickrichtung des Brillenträgers in räumlichem Bezug auf das projizierte Bild. Die Vorrichtung bietet dem Brillenträger eine Orientierungsmöglichkeit, mittels derer die Datenbrille optimal an den Brillenträger angepasst werden kann. Die Vorrichtung ist von der Funktion her vergleichbar mit Zielhilfen bei Schusswaffen, wobei in der beschriebenen Vorrichtung durch die Relativbewegung zwischen Auge und Vorrichtung anstatt eines realen, entfernten Ziels das virtuelle Bild der Datenbrille durch den Brillenträger gefunden wird. Das virtuelle Objekt der Datenbrille lässt sich hierbei nur an einer definierten Position zum HOE (augenseitiger Vertexpunkt des Hologramms liegt zentrisch in der Pupille) und in einer definierten Blickrichtung zum HOE (in einer abhängig vom optischen Design und der Projektor-Parametrierung vorgesehenen Blickrichtung) optimal durch den Brillenträger erkennen. Insbesondere können für die Vorrichtung zur Anpassung der Datenbrille an den Brillentäger Visiereinrichtungen wie Kimme und Korn, Zielfernrohr, Reflexvisier, Diopter verwendet werden. Alternativ kann auch ein Laservisier, bei dem ein nicht blendender Lichtfleck die Sichtachse definiert, verwendet werden. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Röhre auf, die auf der Außenseite des Brillenglases aufsetzbar ist. Insbesondere ist die Röhre hierbei hohlzylinderförmig ausgebildet. Eine Haupterstreckungsrichtung der Röhre verläuft hierbei durch wenigstens einen Bereich eines auf dem Brillenglas angeordneten holographisch optischen Elements der Datenbrille, insbesondere des Zentrums des holographisch optischen Elements der Datenbrille. Insbesondere ist die Röhre hohlzylinderförmig ausgebildet. Der Brillenträger stellt das Brillengestell so lange ein, bis die Blickrichtung parallel zur Haupterstreckungsrichtung der Vorrichtung ist und diese durch die Pupille verläuft oder die Innenwandung der Röhre den Blick des Brillenträgers durch die Röhre nur noch am augenabgewandten Röhrenende einschränkt. In dieser Einstellung des Brillengestells ist die relative Position des holographisch optischen Elements zu der Pupille des Brillenträgers optimal eingestellt.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Anpassung der zuvor beschriebenen Datenbrille an einen Brillenträger. Hierbei wird zunächst ein erzeugtes Bild, insbesondere ein konzentrisches Bild, mittels eines Laserprojektors der Datenbrille auf ein holographisch optisches Element der Datenbrille derart abgestrahlt, dass das erzeugte Bild auf wenigstens einen Bereich des holographisch optischen Elements fällt und von dort in Richtung eines Auges, insbesondere eine Pupille, des Brillenträgers projiziert wird. Zur Erzeugung des Bildes sendet der Laserprojektor hierbei Lichtstrahlen, insbesondere Laserstrahlen, aus, die folgend von dem holographisch optischen Element reflektiert werden. Folgend wird eine relative Position des holographisch optischen Elements zu einem Auge, insbesondere der Pupille, des Brillenträgers mittels eines Brillengestells der Datenbrille derart eingestellt, dass sich der wenigstens eine Bereich des holographisch optischen Elements in einem Sichtbereich des Brillenträgers befindet. Insbesondere wird das erzeugte Bild derart abgestrahlt, dass das erzeugte Bild, insbesondere ein Mittelpunkt des Bildes, auf wenigstens ein Zentrum, insbesondere einen Mittelpunkt, des holographisch optischen Elements fällt. Das erzeugte Bild gibt dem Brillenträger eine Orientierungsmöglichkeit, um die relative Position des holographisch optischen Elements zu dem Auge des Brillenträgers optimal einzustellen.

Vorzugsweise erfolgt zeitlich vor dem Aufsetzen der Datenbrille auf den Kopf des Brillenträgers eine Vermessung eines Abstands, insbesondere eines horizontalen Abstands, der Augen, insbesondere der Pupillen, des Brillenträgers. Die Vermessung des Augenabstands kann hierbei manuell durch beispielsweise die Verwendung eines Lineals erfolgen. Insbesondere erfolgt die Vermessung des Abstands automatisch durch die Verwendung beispielsweise eines Pupillometers oder einer 3d- Kamera eines Smartphones. In Abhängigkeit des vermessenen Abstands erfolgt dann eine Voreinstellung des Brillengestells. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Vermessung der Breite des Kopfes des Brillenträgers zuvor erfolgen. In Abhängigkeit der vermessenen Kopfbreite erfolgt dann ebenfalls eine Voreinstellung des Brillengestells. Somit kann sichergestellt werden, dass die Brille dem Brillenträger im Wesentlichen beim erstmaligen Aufsetzen passt und durch das beschriebene Verfahren lediglich eine Feinjustierung erfolgt.

Beschreibung der Zeichnungen

Figur la zeigt eine Ausführungsform der Datenbrille in einer Draufsicht.

Figur lb zeigt die Ausführungsform der Datenbrille in einer dreidimensionalen Ansicht.

Figur 2 zeigt austauschbare Nasenstege für die Datenbrille.

Figur 3a zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Anpassung der Datenbrille an einen Brillenträger in einer Draufsicht.

Figur 3b zeigt die Ausführungsform der Vorrichtung zur Anpassung der Datenbrille an den Brillenträger in einer Vorderansicht.

Figur 4 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Anpassung der Datenbrille an einen Brillenträger.

Ausführungsbeispiele der Erfindung

Figur la zeigt schematisch in einer Draufsicht eine Ausführungsform einer Datenbrille 10. Zur Vereinfachung ist hierbei nur ein Teil der Datenbrille 10 mit nur einem Brillenbügel 12 und einem Auge 22 des Brillenträgers zu erkennen.

Die Datenbrille 10 weist hierbei einen Laserprojektor 13 zur Erzeugung eines Bildes auf. Der Laserprojektor 13 ist hierbei in einen Brillenbügel 12 des Brillengestells integriert. Das Bild wird durch die beispielhaft dargestellten, ausgesendeten Lichtstrahlen 23a und 23b erzeugt und von einem holographisch optischen Element 28 der Datenbrille 10 reflektiert. Die reflektierten Lichtstrahlen 24a und 24f und somit das erzeugte Bild werden folglich auf eine Retina 19 eines Auges 22 des Brillenträgers projiziert. Das holographisch optische Element 28 ist in dieser Ausführungsform als Schicht auf einer äußeren Oberfläche des Brillenglases 14a angeordnet. Alternativ oder zusätzlich kann das holographisch optische Element 28 aber auch in das Brillenglas 14a eingebettet sein. Zusätzlich weist das Brillengestell 15 der Datenbrille 10 einen Brillenrahmen 35 auf. Dieser Brillenrahmen 35 weist eine erste Rahmenkomponente 16a zur Einrahmung oder Befestigung des ersten Brillenglases 14a und eine zweite Rahmenkomponente 16b zur Einrahmung oder Befestigung des zweiten Brillenglases 14b auf. Zusätzlich weist der Brillenrahmen 35 einen Nasensteg 17 auf, der als Verbindungsstück der ersten Rahmenkomponente 16a mit der zweiten Rahmenkomponente 16b dient und dessen Steg 18 auf einem Nasenrücken des Brillenträgers aufliegt. Das Brillengestell 15 ist hierbei dazu ausgebildet, eine relative Position des holographisch optischen Elements 28 zu einem Auge 22, insbesondere der Pupille 39, des Brillenträgers derart einzustellen, dass sich wenigstens ein Bereich 49 des holographisch optischen Elements 28 in einem Sichtbereich des Brillenträgers befindet.

In diesem Ausführungsbeispiel ist das Brillengestell 15 dazu ausgebildet, die relative Position des holographisch optischen Elements 28 zu der Pupille 39 des Brillenträgers derart einzustellen, dass sich die vom holographisch optischen Element 28 reflektierten Lichtstrahlen 24a und 24b in einem augenseitigen Vertexpunkt 21 in einem Zentrum, insbesondere einem Mittelpunkt, der Pupille 39 des Brillenträgers bündeln. Der augenseitige Vertexpunkt 21 ist ortsfest durch das holographisch optische Element 28 vorgegeben und in einem vorgegebenen Abstand 79 relativ zu dem holographisch optischen Element 79 angeordnet.

Weiterhin ist eine Länge 37 des Brillenbügels 12 einstellbar ausgebildet. Hierzu weist der Brillenbügel 12 eine vierte Führungsschiene 11 auf, mittels dessen ein hinterer Teil 38 des Brillenbügels in bestimmte Positionen verschoben werden kann. Der Brillenträger kann somit den Brillenbügel 12 so lange verstellen, bis sich, wie auf dieser Figur la gezeigt, die vom holographisch optischen Element 28 reflektierten Lichtstrahlen 24a und 24b in einem augenseitigen Vertexpunkt 21 in der Pupille 39 bündeln.

Figur lb zeigt die Datenbrille schematisch in einer dreidimensionalen Ansicht. Hierbei ist im Unterschied zu Figur la die Datenbrille mit einem zweiten Brillenbügel 46 und ein zweites Auge 60 des Brillenträgers gezeigt. Es ist zu erkennen, dass das Brillengestell 15 hierbei derart eingestellt ist, dass die Sichtlinie 20 durch einen Mittelpunkt 48 des holographisch optischen Elements 28 verläuft. Somit kann der Brillenträger das erzeugte Bild auf seiner Retina 19 optimal erkennen.

Der Brillenrahmen 35 des Brillengestells 15 ist hierbei dazu ausgebildet, einen Abstand der beiden Brillengläser 14a und 14b relativ zueinander einzustellen. Hierzu ist eine Länge 56 des Nasenstegs 17 in horizontaler Richtung 42a des Brillenrahmens 35 einstellbar. Der Nasensteg 17 weist hierzu eine erste Führungsschiene 29a und eine zweite Führungsschiene 29b auf, mittels dessen der Nasensteg 17 und somit die an dem Nasensteg 17 befestigten Brillengläser 14a und 14b gleichmäßig auf beiden Seiten relativ zu dem Steg 18 verlängert oder verkürzt werden können. Alternativ ist es auch möglich, den Nasensteg 17 nur auf einer Seite relativ zu dem Steg 18 zu verlängern oder zu verkürzen. Die relative Position zwischen holographisch optischem Element 28 und Laserprojektor 13 bleibt hierbei unverändert, sodass der Laserprojektor 13 nicht neu kalibriert werden muss. Es kann von Vorteil sein, dass der Abstand 61 der Pupille 39 zu der Pupille 59 und/oder die Breite des Kopfes des Brillenträgers bekannt ist, sodass die Datenbrille 10 dem Brillenträger beim ersten Aufsetzen im Wesentlichen passt und in horizontaler Richtung 42a lediglich Feinjustierungen erzeugt werden müssen.

Weiterhin ist eine Höhe 64 des Nasenstegs 17 in vertikaler Richtung 42b des Brillenrahmens 35 einstellbar. Der Nasensteg 17 weist hierzu eine dritte Führungsschiene 41 auf, mittels dessen der Steg 18 in vertikaler Richtung 42b nach oben und nach unten verschoben werden kann. Auch hierbei bleibt die relative Position zwischen holographisch optischen Element 28 und Laserprojektor 13 unverändert, sodass der Laserprojektor nicht neu kalibriert werden muss.

Die Datenbrille 10 weist in dieser Ausführungsform einen zweiten Laserprojektor 43 und ein zweites holographisch optisches Element 44 zur Projektion desselben Bildes oder eines unterschiedlichen Bildes in die zweite Retina des Brillenträgers auf. Weiterhin weist die Datenbrille 10 eine fünfte Führungsschiene 45 auf, mittels dessen ein hinterer Teil 46 des zweiten Brillenbügels 70 in bestimmte Positionen verschoben werden kann. Figur 2 zeigt beispielhaft verschiedene Größen von Nasenstegen 50a, 50b und 50c, die in einen Brillenrahmen einer Datenbrille eingesetzt und auch wieder ausgetauscht werden können. Die Nasenstege 50a, 50b und 50c weisen hierbei unterschiedliche Längen 51a, 51b und 51c auf. Zudem weisen die Nasenstege 50a, 50b und 50c unterschiedliche Höhen 52a, 52b und 52c auf.

Figuren 3a und 3b zeigen schematisch eine Vorrichtung 75 zur Anpassung der Datenbrille 10 an einen Brillenträger. Die Vorrichtung 75 ist hierbei auf eine Außenseite 76 des Brillenglases 14a aufgesetzt und dazu ausgebildet, die Sichtlinie 20 des Brillenträgers entlang des augenseitigen Vertexpunkts 21 und eines Mittelpunkts 48 des holographisch optischen Elements 28 auszurichten. Hierbei weist die Vorrichtung 75 eine Röhre 50 auf, die hohlzylinderförmig ausgebildet ist und auf der Außenseite 76 des Brillenglases 14a aufgesetzt ist. Die Haupterstreckungsrichtung 77 der Röhre 50 verläuft durch einen Bereich, insbesondere den Mittelpunkt 48, des auf dem Brillenglas 14a angeordneten holographisch optischen Elements 28 der Datenbrille 10. Um die Röhre 50 auf die Außenseite 76 des Brillenglases 14a aufzusetzen, weist die Vorrichtung 75 eine, insbesondere lichtundurchlässige, Verbindungskomponente 52, insbesondere in Form des Brillenglases 14a, auf. Die Verbindungskomponente 52 kann beispielsweise aus schwarzem Kunststoff ausgebildet und mit dem Brillenglas 14a verklebt sein. Verbindungskomponente 52 und Röhre 50 sind in diesem Ausführungsbeispiel einteilig ausgebildet. Der Brillenträger stellt das Brillengestell der Datenbrille 10 mittels der Vorrichtung 75 so lange ein, bis die Sichtlinie 20 des Brillenträgers auf der Haupterstreckungsrichtung 77 der Röhre 50 verläuft und der Brillenträger somit vollumfänglich den Boden 51 der Röhre 50 erkennen kann. In dieser Position des holographisch optischen Elements 28 relativ zu der Pupille 39 des Brillenträgers kann der Brillenträger das von dem holographisch optischen Element 28 auf die Retina 19 projizierte Bild optimal erkennen. Die Vorrichtung 50 bietet dem Brillenträger somit eine einfache Möglichkeit zur nachträglichen Anpassung der Datenbrille 10 auf die individuellen anatomischen Merkmale des Kopfes des Brillenträgers.

Figur 4 zeigt in Form eines Ablaufdiagramms ein Verfahren zur Anpassung einer Datenbrille an einen Brillenträger. Hierbei wird zunächst in einem Verfahrensschritt 220 die Datenbrille von dem Brillenträger aufgesetzt. In einem folgenden Verfahrensschritt 230 sendet ein Laserprojektor der Datenbrille Lichtstrahlen aus und ein daraus erzeugtes Bild, insbesondere ein konzentrisches Bild, wird mittels des Laserprojektors auf ein holographisch optisches Element der Datenbrille derart abgestrahlt, dass das erzeugte Bild auf wenigstens einen Bereich des holographisch optischen Elements fällt und von dort in Richtung eines Auges, insbesondere einer Pupille, des Brillenträgers projiziert wird. In einem folgenden Verfahrensschritt 240 wird eine relative Position des holographisch optischen Elements zu einem Auge, insbesondere der Pupille, des Brillenträgers mittels eines Brillengestells der Datenbrille derart eingestellt, dass sich der wenigstens eine Bereich des holographisch optischen Elements in einem Sichtbereich des Brillenträgers befindet. Der Brillenträger justiert das Brillengestell entsprechend mittels des erzeugten Bildes als Orientierungspunkt so lange, bis die für ihn optimale Position des holographisch optischen Elements relativ zu der Retina des Brillenträgers erreicht ist. Daraufhin wird das Verfahren beendet.

In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt 200 wird weiterhin zeitlich vor dem Aufsetzen der Datenbrille auf den Kopf des Brillenträgers ein Abstand, insbesondere horizontaler Abstand, der Augen, insbesondere der Pupillen, des Brillenträgers, insbesondere automatisch, vermessen. Darauf erfolgt in einem Verfahrensschritt 210 eine Voreinstellung des Brillengestells in Abhängigkeit des vermessenen Abstands.

In einem weiteren optionalen Verfahrensschritt 205 wird weiterhin zeitlich vor dem Aufsetzen der Datenbrille auf den Kopf des Brillenträgers eine Breite des Kopfes des Brillenträgers vermessen. Darauf erfolgt in einem Verfahrensschritt 210 eine Voreinstellung des Brillengestells in Abhängigkeit der vermessenen Kopfbreite.