CN108604013A - 用于智能眼镜的投影装置、用于借助于投影装置来示出图像信息的方法以及控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于智能眼镜（1000）的投影装置（1002）。所述投影装置（1002）包括图像产生单元（1004），该图像产生单元用于产生至少一个代表着第一图像信息的第一光束（1010）和代表着第二图像信息的第二光束（1012）。所述第一光束（1010）和所述第二光束（1012）在光束发散度的方面彼此不同。此外，所述第一图像信息和所述第二图像信息在能感知的图像清晰度的方面彼此不同。此外，所述投影装置（1002）包括至少一个转向元件（1008），所述转向元件构造用于：在使用所述第一光束（1010）的情况下在眼睛（1016）的第一视觉区域（1014）之内示出所述第一图像信息并且在使用所述第二光束（1012）的情况下在所述眼睛（1016）的、处于所述第一视觉区域（1014）之外的第二视觉区域（1018）之内示出所述第二图像信息。
Description
技术领域
本发明涉及按照独立权利要求所述类型的一种装置或者一种方法。一种计算机程序也是本发明的主题。
背景技术
用于将信息渐显到使用者的视野中的智能眼镜为人所知。
发明内容
面对这种背景，用这里所介绍的方案来介绍按照独立权利要求所述的一种用于智能眼镜的投影装置、一种用于借助于投影装置来示出图像信息的方法、此外一种使用这种方法的控制器以及最后介绍一种相应的计算机程序。通过在从属权利要求中所列举的措施，能够实现在独立权利要求中所说明的装置的有利的拓展方案和改进方案。
介绍一种用于智能眼镜的投影装置，其中所述投影装置具有以下特征：
图像产生单元，该图像产生单元用于产生至少一个代表着第一图像信息的第一光束和代表着第二图像信息的第二光束，其中所述第一光束和所述第二光束在光束发散度的方面彼此不同，并且所述第一图像信息和所述第二图像信息在能感知的图像清晰度的方面彼此不同；以及
至少一个转向元件，所述至少一个转向元件构造用于：在使用所述第一光束的情况下在眼睛的第一视觉区域之内示出所述第一图像信息并且在使用所述第二光束的情况下在所述眼睛的第二视觉区域之内示出所述第二图像信息，其中所述第二视觉区域处于所述第一视觉区域之外。
“智能眼镜”能够是指用于在该智能眼镜的配戴者的视野内示出视觉的（visuell）信息的眼镜。“视觉的信息”比如能够是指像点或者图像内容。按实施方式，所述第一或者第二图像信息能够代表着单色的或者彩色的图像。所述两个图像信息比如能够在不同的虚拟的图像距离中代表着同样的图像内容并且由此代表着不同地被感知的图像清晰度。因此，比如所述第一图像信息能够是被感知到清晰的图像并且所述第二图像信息能够是被感知到不清晰的图像。两个光束比如能够分别是激光束（单色的图示）或者分别是多个差不多叠加的激光束（多色的图示）。“图像清晰度”不是指光束的物理的特性、而是指观看者的眼睛与虚拟的图像的距离之间的间距的次序（Folge）。在此，比如所述第一光束代表着在大的距离内的虚拟的图像，而所述第二光束则能够代表着在眼镜镜片的平面上的图像。这第二图像可能由于相对于眼睛的短的距离而不清晰地成像。
“转向元件”能够是指一种用于使所述第一和第二光束转向的元件。尤其所述转向元件能够是指全息图或者镜子。比如也能够考虑其它的作用原理。因此，所述转向元件比如也能够作为光学的相控阵（Phasenarray）、电场光学的或者光磁的转向器或者作为这样的转向器的阵列来实现。所述转向元件比如能够被集成到所述智能眼镜的眼镜镜片中。按实施方式，所述转向元件能够包括至少一个用于使所述第一光束转向到所述第一视觉区域中的第一转向区段和用于使所述第二光束转向到所述第二视觉区域中的第二转向区段。所述转向区段比如能够是全息层或者镜层。“视觉区域”能够是在配戴所述智能眼镜时能够由配戴者的眼睛感知的区域。所述第一和第二视觉区域比如能够彼此邻接（aneinandergrenzen）或者至少部分地搭接。尤其比如所述第一视觉区域能够是眼睛的中心的视觉区域并且所述第二视觉区域是所述眼睛的外围的视觉区域。
每个光束都能够覆盖所述整个视觉区域。在此，根据使用者的视线只能有选择地遮断所述第二光束的不清晰地被感知的图像信息。
所述第一光束比如也能够是由多个第一光束构成的射线束（Strahlenbündel）。同样，所述第二光束能够是由多个光束构成的射线束。
这里所介绍的方案基于以下认识：智能眼镜借助于合适的转向元件、尤其是比如全息的光学的元件能够将清晰度不同的图像投影到观看者的眼睛的不同的视觉区域中。比如，在此能够通过对于人眼的生理的利用来实现这一点：仅仅在也能够感知清晰的图像内容的地方显示所述清晰的图像内容。
这能够用尽可能小的数目的组件来实现节省资源的系统构造。因此，比如对于单色的图示来说能够将所必要的光源的数目降低到两个光源，并且对于全色的图示（RGB）来说能够将所必要的光源的数目降低到六个光源。对于两个基色和从中所产生的混合色来说，比如四个光源也能够足够。由此，也能够以相应的方式降低所必要的反射层、像比如全息层的数目。同时，在这里所介绍的方案能够实现具有大的视野、也称为field of view和大的有效的光阑位置集合（Eyebox）的智能眼镜。由此能够改进所述智能眼镜的功能。
按照一种实施方式，所述图像产生单元能够构造用于：如此产生所述第一光束和所述第二光束，使得所述第一图像信息具有比所述第二图像信息高的所感知的图像清晰度。所述转向元件能够构造用于：在所述眼睛的作为第一视觉区域的中心的视觉区域之内示出所述第一图像信息并且作为补充方案或者替代方案在所述眼睛的、作为第二视觉区域的外围的视觉区域之内示出所述第二图像信息。在此，所述第一图像信息能够具有一拥有更高的图像清晰度的图像。不同的图像清晰度尤其能够通过虚拟的图像距离来实现。因此，用相应强力的、用于极端的远视（Weitsichtigkeit）的接触透镜也能够清晰地感知所述第二图像信息。“中心的视觉区域”能够是指下述区域，在该区域内眼睛以高的视觉分辨力、也就是中央凹地（foveal）感知图像。“外围的视觉区域”能够是指下述区域，在该区域内眼睛以降低的视觉分辨力、也就是在外围感知图像。比如，所述中心的视觉区域能够至少部分地被所述外围的视觉区域所包围（umgeben）。由此能够实现这一点：具有高的图像清晰度的图像信息仅仅在能够由眼睛感知的区域内示出，在所述区域内眼睛也能够在实际上看得清楚。由此能够提高所述投影装置的效率。由此，能够降低所述投影装置的制造成本。
有利的是，所述转向元件构造用于：在所述第一视觉区域的、配属于眼睛的第一位置的第一角度区域之内并且作为补充方案或者替代方案在所述第一视觉区域的、配属于眼睛的另一个位置的另一个角度区域之内示出所述第一图像信息。“角度区域”比如能够是指具有特定的张角的光阑位置集合（Eyebox），在所述光阑位置集合之内眼睛能够以特定的眼睛位置感知到所述第一图像信息。所述张角按实施方式比如能够处于5与20度之间。通过这种实施方式，能够在所述第一视觉区域内在不同的角度区域上示出所述第一图像信息。
按照另一种实施方式，所述转向元件能够构造用于：在作为所述第一角度区域的、与所述第二角度区域相邻地布置的或者至少部分地与所述第二角度区域搭接的角度区域之内示出所述第一图像信息。由此能够在所述第一视觉区域内保证无空隙地示出所述第一图像信息。
此外，所述转向元件能够构造用于：在所述第一视觉区域的、至少一个配属于眼睛的另一个位置的另一个角度区域之内示出所述第一图像信息。由此，能够在多个不同的角度区域中示出所述第一图像信息。比如，所述角度区域能够为此而布置为栅格状。
也有利的是，所述转向元件包括至少一个用于使所述第一光束转向并且作为补充方案或者替代方案用于使所述第二光束转向的全息层。“全息层”能够是指作为层来实现的全息的光学的元件。通过这种实施方式，能够容易地并且成本低廉地实现所述转向元件。
此外，所述投影装置能够具有至少一个另外的转向元件，所述至少一个另外的转向元件能够构造用于：在使用所述第一光束的情况下在所述第一视觉区域之内示出所述第一图像信息。尤其所述转向元件能够构造用于：在所述第一视觉区域之内产生至少一个用于感知所述第一图像信息的第一光阑位置集合。相应地，所述另一个转向元件能够构造用于：在所述第一视觉区域之内产生至少一个用于感知所述第一图像信息的第二光阑位置集合。在这种情况下，所述第一光阑位置集合和所述第二光阑位置集合尤其能够彼此相邻地布置。由此能够生成具有较大的角度区域的光阑位置集合。
按照另一种实施方式，所述投影装置能够具有眼镜镜片。在这种情况下所述转向元件能够作为所述眼镜镜片的一部分来实现。“眼镜镜片”比如能够是由玻璃或者塑料构成的片或者透镜。按实施方式，所述眼镜镜片能够构造用于对眼睛的折射误差（Brechungsfehler）进行校正。这种实施方式能够实现所述转向元件的特别容易的、不引人注目的并且成本低廉的集成。
在这种情况下，所述转向元件能够在所述眼镜镜片的表面的至少一个主要部分上延伸。由此，通过所述转向元件能够实现对于眼睛的视野的尽可能大面积的遮盖。
按照另一种实施方式，所述投影装置能够具有用于获取眼睛的眼睛位置的眼睛位置获取单元。所述图像产生单元能够构造用于：根据所述眼睛位置来产生所述第一光束并且作为补充方案或者替代方案来产生所述第二光束。所述眼睛位置获取单元比如能够包括用于检测眼睛位置的摄像头。通过这种实施方式，能够实现所述第一或者第二图像信息的取决于眼睛位置的并且由此节省能量的显示。
此外，所述图像产生单元能够构造用于：如此产生所述第一光束并且作为补充方案或者作为替代方案产生所述第二光束，使得所述第一图像信息并且作为补充方案或者替代方案所述第二图像信息代表着至少双色的图像。由此能够改进所述投影装置的显示质量。
此外，这里所介绍的方案提供一种用于借助于按照前述实施方式之一的投影装置来示出图像信息的方法，其中所述方法包括以下步骤：
产生所述第一光束和所述第二光束；并且
使所述第一光束转向，用于在所述第一视觉区域之内示出所述第一图像信息，并且使所述第二光束转向，用于在所述第二视觉区域之内示出所述第二图像信息。
这种方法比如能够以软件或者硬件的形式或者以由软件和硬件构成的混合形式、比如在控制器中来实现。
此外，这里所介绍的方案提供一种控制器，该控制器构造用于在相应的机构中实施、操控或者实现在这里所介绍的方法的一种变型方案的步骤。通过本发明的这种以控制器的形式的实施变型方案，也能够快速并且有效地解决本发明的任务。
为此，所述控制器能够具有至少一个用于对信号或者数据进行处理的计算单元、至少一个用于保存信号或者数据的存储单元、至少一个相对于传感器或者执行器的用于从所述传感器处读入传感器信号或者用于将控制信号输出给所述执行器的接口和/或至少一个用于读入或者输出被嵌入到通信协议中的数据的通信接口。所述计算单元比如能够是信号处理器、微型控制器或者类似装置，其中所述存储单元能够是闪存盘、EPROM或者磁的存储单元。所述通信接口能够构造用于：无线地并且/或者导线连接地读入或者输出数据，其中能够读入或者输出导线连接的数据的通信接口比如能够以电的或光学的方式从相应的数据传输线中读入这些数据或者将其输出到相应的数据传输线中。
“控制器”在此能够是指电设备，该电设备对传感器信号进行处理并且据此输出控制信号和/或数据信号。所述控制器能够具有接口，该接口能够以硬件方式并且/或者以软件方式来构造。在以硬件方式构造时，所述接口比如能够是所谓的系统ASIC的一部分，这部分包含所述控制器的极为不同的功能。但是也可能的是，所述接口是自身的集成电路或者至少部分地由离散的结构元件所构成。在以软件方式构造时，所述接口能够是软件模块，所述软件模块除了其它的软件模块之外例如也存在于微型控制器上。
也有利的是一种具有程序代码的计算机程序产品或者计算机程序，所述程序代码能够被保存在机器可读的载体或者存储介质、像比如半导体存储器、硬盘存储器或者光学的存储器上，并且尤其在所述程序产品或者程序在计算机或者装置上被执行时用于实施、实现并且/或者操控按前面所描述的实施方式之一所述的方法的步骤。
附图说明
本发明的实施例在附图中示出并且在以下描述中进行更详细解释。
图1示出了智能眼镜的近眼显示器（Near-to-eye-Display）的功能原理的示意图；
图2示出了智能眼镜的近眼显示器的功能原理的示意图；
图3作为光学轴线上的角度的函数示出了用于描绘视觉分辨力（Sehschärfe）的图表；
图4示出了具有按照一种实施例的投影装置的智能眼镜的示意图；
图5示出了按照一种实施例的投影装置的示意图；
图6示出了用于借助于按照一种实施例的转向元件来示出图像信息的光阑位置集合（Eyebox）的布置的示意图；
图7示出了眼睛的定向与在按照一种实施例的转向元件上的图像位置之间的关联的示意图；
图8示出了两个搭接的、用于借助于按照一种实施例的转向元件来示出图像信息的角度区域的示意图；
图9示出了按照一种实施例的方法的流程图；并且
图10示出了按照一种实施例的控制器的示意图。
在以下对本发明的有利的实施例所作的描述中，为在不同的附图中示出的并且类似地起作用的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中放弃对于这些元件的重复的描述。
具体实施方式
图1示出了智能眼镜的近眼显示器100、简称NTE显示器的功能原理的示意图。示出了作为近眼显示器100的微型显示器，能够通过以棱镜（Prisma）102的形式构成的转向镜组（Umlenkoptik）以及透镜（Linse）104来观看所述近眼显示器。这样的系统的视野（Sichtfeld）、也被称为field of view或者简称为FOV能够通过所述耦合输入棱镜（Einkoppelprismas）102的尺寸来受到限制。
智能眼镜为使用者将图像信息渐显（einblenden）在其视野中。一般来说，能够在用于虚拟现实、英语virtual reality的智能眼镜与用于增强现实、英语augmentedreality或者简称AR的智能眼镜之间进行区分。对于用于虚拟现实的智能眼镜来说，能够将真实的环境渐隐（ausblenden）并且通过虚拟的环境（Umwelt）来取代。对于用于增强现实的智能眼镜来说，能够使虚拟的图像内容与真实的环境叠加。AR眼镜因此比如能够构造为透明或者部分透明的结构。AR眼镜的可能的应用领域比如是用于显示速度、导航数据、步频（Trittfrequenz）或者脉搏跳动（Pulsschlag）的运动眼镜、用于车间的安全眼镜、在驾驶员协助系统或者导航系统的情况（Kontext）中的眼镜或者头盔、用于显示指示、操作说明书或者电缆敷设的安全眼镜以及用于家用应用情况、比如用于显示虚拟的操作区或者食谱的眼镜。
AR-眼镜比如能够作为NTE显示器或者作为视网膜扫描显示器、简称RSD来实现。对于NTE显示器来说，在非常靠近观看者的眼睛的地方、比如借助于微型显示器来产生真实的图像并且通过镜组、比如放大镜（Lupe）对其进行观看。图1示出了这样的系统的一种实例。在这种情况下，虚拟的图像对眼睛来说在一定的距离内显现（erscheinen）并且只有在眼睛聚焦（scharfstellt）到这个距离上时才看得清楚。
图2示出了智能眼镜的近眼显示器200的功能原理的示意图。在此微型显示器202通过转向镜组和透镜来观看。与在图1中示出的系统不同的是，在这里不是通过所述眼镜镜片前面的额外的光学的元件而是通过所述眼镜镜片内部的光导体来将图像耦合输入到眼睛中。额外地集成了耦合输入及耦合输出元件204、在这里全息图（Hologramme）。所述耦合输入及耦合输出元件204的位置需求（Platzbedarf）取决于所期望的视野。
对于所述视网膜扫描显示器来说，所述图像直接被写到（geschrieben）视网膜（Netzhaut）上。因此，在任何时刻在眼睛的外部都不存在所述图像。
为了所述图像能够被眼睛感知到，必要的是所述系统的出射瞳孔（Austrittspupille）与眼睛的入射瞳孔（Eintrittspupille）在空间上重叠。
图3作为在光学轴线上、在这里在x轴上的角度的函数示出了用于在这里在y轴上描绘视觉分辨力900的图表。感觉细胞(Sinneszellen)的最高的密度处于眼睛的所谓的眼底黄斑(Makula)的区域中，其中在其中心、所谓的视觉凹窝（Sehgrube）或者视网膜中央凹(Fovea)中达到最高的视觉分辨力。如可以从图3中看出的那样，清晰(scharfen)的观看的区域十分受限制。在仅仅正/负5度之内，视觉分辨力下降到其最大值的30%。为了让所述清晰的观看的区域显得更大，人眼会无意识地每秒运动几次，用于相应地将环境的其它的区域投影(abzubilden)到所述视网膜中央凹上。
图4示出了具有按照一种实施例的投影装置的智能眼镜1000的示意图。所述智能眼镜1000包括投影装置1002，该投影装置则具有图像产生单元1004和在这里示范性地被集成到所述智能眼镜1000的眼镜镜片1006中的转向元件1008。所述图像产生单元1004构造用于：产生代表着第一图像信息的第一光束1010或者相应的射线束（Strahlenbündel）以及代表着第二图像信息的第二光束1012或者相应的射线束并且将其转向到所述转向元件1008中。所述两个图像信息在此在能感知的图像清晰度（Bildschärfe）方面不同，其中所述两个图像信息能够代表一图像内容和同样图像内容。所述转向元件1008、比如全息层（Hologrammschicht）或者由多个全息层构成的复合结构（Verbund）构造用于：使所述第一光束1010转向到所述智能眼镜1000的配戴者的眼睛1016的第一视觉区域（Sichtbereich）1014中并且使所述第二光束1012转向到所述眼睛1016的第二视觉区域1018中。所述两个视觉区域1014、1018一般来说完全重合（deckungsgleich），也就是说所述两个视觉区域遮盖（abdecken）整个视野或者眼镜镜片。所述转向元件1008按照一种实施例在所述眼镜镜片1006的表面的大部分上延伸，用于遮盖所述眼睛1016的视野的尽可能大的范围。比如所述第一视觉区域1014是中心的视觉区域，在该中心的视觉区域之内所述眼睛1016能够以高的视觉分辨力来感知图像，并且所述第二视觉区域1018是外围的视觉区域，在所述外围的视觉区域之内所述眼睛1016只能以低的视觉分辨力来感知图像。
按照一种实施例，如此通过所述图像产生单元1004来产生所述第一光束1010，使得所述第一图像信息具有比通过所述第二光束1012所代表的第二图像信息高的能感知的图像清淅度，从而仅仅在所述两个视觉区域1014、1018的下述区域中显示具有更大的图像清晰度的图像信息，在所述区域中所述眼睛1016能够在实际上看得清楚。
按照在图4中示出的实施例，所述智能眼镜1000此外包括可选的、用于对所述图像产生单元1004进行操控的控制器1020。为此，所述控制器1020将相应的控制信号1022发送给所述图像产生单元1004，其中所述图像产生单元1004构造用于：在使用所述控制信号1022的情况下产生所述第一光束1010和所述第二光束1012。
按实施例，所述图像产生单元1004或者所述控制器1020能够被固定在所述智能眼镜1000的镜架（Brillengestell）上。
图5示出了按照一种实施例的投影装置1002、比如如前面借助于图4所描述的那样的投影装置的示意图。在此，在所述第一视觉区域1014、在这里中心的视野中向所述眼睛1016提供清晰的图像信息。因为这个中心的视野对所述眼睛1016的不同的眼睛位置来说在处于所述转向元件1008、在这里全息的光学的元件上的不同的位置上，所以它示范性地被划分为第一角度区域1100、第二角度区域1102和另一个角度区域1104，其中为所述三个角度区域中的每个角度区域分配了所述眼睛1016的特定的眼睛位置。所述三个角度区域按照这种实施例构造用于：分别清晰地示出16度的视野。在此所述投影装置1002比如构造用于：通过另一个具有自身的光源和自身的转向元件、比如另一个全息的光学的元件的光阑位置集合（Eyebox）来示出余下的第二视觉区域1018。所述另一个光阑位置集合具有特定的最低尺寸，使得所述眼睛1016的瞳孔在每个眼睛位置中都处于所述光阑位置集合的内部。
出于简明原因放弃了在所述智能眼镜1018的下面的区域中的角度区域1100、1102、1104的图示。
整个视野被划分为一个个的子区域1100、1102、1104。在这些子区域中通过经过准直的、也就是没有或者几乎没有扩散的光束、比如激光束来提供所述第一图像信息。由于小的光束直径而如进一步上面所描述的那样产生较小的、具有在理论上能够清晰地感知的图像信息的光阑位置集合。所述眼睛的轻微的运动导致以下结果：不再直击（gestroffen）瞳孔。但是因为眼睛只能在小的范围内真正清晰地成像，所以如下面要借助于图6更详细解释的那样将小的具有大的角度区域的光阑位置集合与所述子区域1100、1102、1104相类似地划分为多个分别具有小的角度区域的光阑位置集合。这些多个光阑位置集合而后如此布置，使得其在各自的所属的眼睛位置中直击瞳孔。多个光阑位置集合也能够同时与瞳孔重叠（überlappen）。各个光阑位置集合中的第一图像信息因此应该彼此偏移地（verschoben）来显示出来，因而没有产生复视。在此重要的是，能够持久地并且同时接通所有具有第一图像信息的光阑位置集合。
同样在整个视野中提供所述第二图像信息。不过，在此使用发散的光束。全息图产生来自最初经过准直的激光束的发散度（Divergenz）。所述发散的光束具有两个效应：首先产生大的光阑位置集合（参见图5）；其次所述图像信息在没有校正透镜的情况下没有由人眼来清晰地成像。不过如果现在仅仅向本来只能不清晰地成像的外围的视觉区域供给第二图像信息，那么大的光阑位置集合的优点就保持存在。在此重要的是，在中心的视觉区域内总是遮断（abgeschaltet）所述第二图像信息，由此其没有与清晰的图像信息叠加（überlagert）。因为所述中心的视觉区域随着眼睛运动而移动，所以应该每眼球跟踪（Eye-tracking）一同跟随所述眼睛运动并且相应地调节所述第二图像信息。
按实施例，所述三个角度区域1100、1102、1104中的至少两个角度区域彼此相邻地布置或者如此布置，使得其至少部分地搭接（überlappen）。
借助于所述投影装置1002将视野划分为两个区域，第一、在这里具有高的视觉分辨力的中心的视觉区域1014和第二、在这里具有低的视觉分辨力的外围的视觉区域1018。通过这种方式来使所述图示与人眼的生理（Physiologie）相匹配。
所述第一视觉区域1014在所述眼镜晶片或者处于其上面的转向元件1008上的位置取决于眼睛位置。因为所述眼睛1016的瞳孔在不同的眼睛位置中处于不同的位置上，所以产生多个与这些眼睛位置相对应的光阑位置集合。在图5中示范性地示出了三个用于三个不同的眼睛位置或者瞳孔位置的光阑位置集合。光阑位置集合中的每个光阑位置集合在此都覆盖示范性的16度的角度区域。为了所述眼睛1016对于每个眼睛位置来说都得到相应的图像信息，所述光阑位置集合比如在空间上布置。所述光阑位置集合的一种可能的布置在图6中示出。为了实现各个光阑位置集合之间的、整齐的（sauber）对眼睛来说不能感知的过渡，所述投影装置1002能够构造用于：如此产生所述光阑位置集合、尤其是彼此相邻的光阑位置集合，使得所述角度区域搭接。尽管所述光阑位置集合的角度区域搭接，但是如下面要借助于图13和14所描绘的那样，在几何上的界限之内仍然能够将所述光阑位置集合在空间上分开的情况下写到作为转向元件的一全息层和同样的全息层上。由此，原则上能够用唯一的全息层和唯一的光源来示出所有在图6中示出的光阑位置集合。
所述投影装置1002比如能够与像比如用在眼镜中一样的校正镜组来进行组合。与所述校正镜组的可组合性从以下安排中产生：能够将全息的镜组施加到弯曲的表面、像比如经过磨光的（geschliffene）眼镜镜片上。
对于符合实情（wahrheitsgetreue）的并且无失真的图示来说，所述图像产生单元构造用于：如此产生所述第一或者第二光束，使得在每个眼睛位置中有待示出的图像信息作为在几何学上正确的图像被感知到。这一点于是尤其有利，如果如通常的情况那样所述眼睛1016的瞳孔同时观看多个光阑位置集合。按实施例，要么在所述图像产生单元本身中比如借助于微型控制器或者FPGA要么在外部比如在可移动的终端设备、像比如手机中对所述图像数据进行相应的换算（Umrechnung）。
可选所述投影装置1002包括一个以上的光源或者一个以上的转向元件，用于在所述第一视觉区域1014中生成（erstellen）光阑位置集合。尤其所述投影装置1002构造用于：将相邻的光阑位置集合写到不同的作为转向元件的全息层上。在此，比如仅仅将每第二光阑位置集合写到第一全息层上，而余下（verbleibend）的光阑位置集合则被写到第二全息层上。通过这种方式，能够生成具有较大的角度区域的光阑位置集合。作为补充方案或者替代方案，由此能够在所述全息层上在各个光阑位置集合的区域之间保证较大的空间上的（Sicherheitsabstand）安全间距。
按照一种实施例，所述投影装置1002用于示出单色的（monochromer）图像信息。但是，通过不同颜色的、比如处于RGB范围内的光源的使用，也能够借助于所述投影装置1002来示出彩色图像。所必要的光源及所必要的转向元件的数目为此会相应地增加两倍。为了仍然将这样的RGB系统的结构空间保持小的程度，比如能够考虑比如通过on-chipwaveguides（芯片上波导）来实现多个光源在芯片层面上的组合。
为此所必要的眼睛位置跟踪（Augenpositionsverfolgung）比如直接通过已经安装的（verbauten）、作为眼睛位置获取单元的激光扫描仪来进行。为此，使用处于可见的波长范围内的已经安装的光源中的至少一个光源或者也使用处于不可见的波长范围内、比如处于红外范围内的另一个光源。比如通过光学的发送路径、也就是比如通过微镜或者通过被安装在系统中的其它位置上的合适的探测器来进行再测量。作为替代方案，所述眼镜位置获取单元包括用于对眼睛位置进行检测的摄像头。
对于视线（Blickrichtung）、也就是眼睛位置的获取也能够通过对于眼底的测量来进行。为此，比如能够利用这一点：为了产生图像而用激光束对所述眼底进行扫描（abgerastert）。如果现在设置光学的返回信道（Rückkanal），则就能够产生眼底以及在其中伸展的血管的图像。从这张图像的、如在眼睛运动中所出现的移动中，比如能够以和在光学的计算机鼠标中相类似的方式推断出眼睛运动。
借助于所述投影装置1002，比如能够将激光束直接写到所述眼睛1016的视网膜上。由此，能够借助于所述投影装置1002来产生所述视网膜的映像（Abbild）或者视频（Video）。这比如经由所述光学的发送路径通过相应的再测量来进行。用这样的系统，比如能够借助于所述视网膜的血管结构在几何上对所述智能眼镜的配戴者进行识别。也能够考虑根据在所述视网膜中伸展的血管的脉动（Pulsieren）或者氧饱和度（Sauerstoffsättigung）通过在所述血管中流动的血液的颜色来确定脉搏跳动（Pulsschlags）。
图6示出了用于借助于按照一种实施例的转向元件来示出图像信息的光阑位置集合1200、1204的一种布置的示意图。示出了所述光阑位置集合的一种示范性的布置，用于清晰地示出所述第一视觉区域1014、这里是所述眼睛1016的中心的视野。按照这种实施例，所述第一视觉区域1014除了用于所述第一角度区域1100的光阑位置集合1200和用于所述第二角度区域1102的光阑位置集合1202之外还包括多个另外的光阑位置集合1204，所述光阑位置集合以栅格、在这里正方形的（quadratischen）栅格围绕着所述眼睛1016的瞳孔来布置。
这些光阑位置集合中的每个光阑位置集合都覆盖所述第一视觉区域1014的自身的角度区域。在此，所述角度区域、尤其是相邻的光阑位置集合的角度区域能够搭接。图8以侧视图示出了这样的搭接。
图7示出了眼睛1016的定向与按照一种实施例的转向元件1008上的图像位置之间的关联的示意图。所述转向元件1008比如是如前面借助于图4到6所描述的那样的投影装置的一部分。示出了具有作为转向元件1008的全息的光学的元件的眼镜镜片。按照这种实施例，所述转向元件1008构造用于使像点在10度处的视野中渐显。
如果所述眼睛1016比如定睛在β=0°处，那就在α=10°处产生所述像点，也就是说所述像点在所述转向元件1008上的位置a处被投影。
而如果所述眼睛1016定睛在β=10°处，那就在α=0°处产生所述像点，也就是说所述像点在所述转向元件1008上的位置b处被投影。由此，在所述转向元件1008上的两个不同的位置处产生相同的图像信息。
图8示出了两个搭接的角度区域的示意图，所述角度区域用于借助于按照一种实施例的转向元件1008来示出图像信息。示出了两个在所述转向元件1008上在空间上彼此分开的光阑位置集合连同所述眼睛1016的所属的眼睛位置。在所述眼睛定睛于β=0°或者β=10°时，按照这种实施例实现所述搭接。尽管所述转向元件1008上的光阑位置集合在空间上彼此分开，但是所述两个角度区域1100、1102搭接。
图9示出了按照一种实施例的方法1500的流程图。所述方法1500比如能够在使用如前面借助于图4到8所描述的那样的投影装置的情况下来实施。在此，在步骤1510中，通过所述图像产生单元来产生第一和第二光束或者相应的射线束。在另一个步骤1520中，在使用所述转向元件的情况下如此使所述第一光束或者所述第一射线束转向，使得所述第一图像信息在所述第一视觉区域之内示出。以相应的方式使所述第二光束转向，用于在所述第二视觉区域之内示出所述第二图像信息。
图10示出了按照一种实施例的控制器1020、比如像前面借助于图4所描述的那样的控制器的示意图。所述控制器1020包括产生单元1610，该产生单元构造用于：产生用于对所述图像产生单元进行控制的控制信号1022。
按实施例，所述控制器1020作为外部的单元或者作为被集成到所述图像产生单元中的单元来实现。
如果一种实施例包括第一特征与第二特征之间的“与/或”-联结，那应该如此对此进行解读，所述实施例按照一种实施方式不仅具有所述第一特征而且具有所述第二特征并且按照另一种实施方式要么仅仅具有所述第一特征要么仅仅具有所述第二特征。
Claims (15)
1. 用于智能眼镜（1000）的投影装置（1002），其中所述投影装置（1002）具有以下特征：
图像产生单元（1004），所述图像产生单元用于产生至少一个代表着第一图像信息的第一光束（1010）和代表着第二图像信息的第二光束（1012），其中所述第一光束（1010）和所述第二光束（1012）在光束发散度的方面彼此不同，并且所述第一图像信息和所述第二图像信息在能感知的图像清晰度的方面彼此不同；以及
至少一个转向元件（1008），所述至少一个转向元件构造用于：在使用所述第一光束（1010）的情况下在眼睛（1016）的第一视觉区域（1014）之内示出所述第一图像信息并且在使用所述第二光束（1012）的情况下在所述眼睛（1016）的第二视觉区域（1018）之内示出所述第二图像信息，其中所述第二视觉区域（1018）处于所述第一视觉区域（1014）之外。
2.按权利要求1所述的投影装置（1002），其特征在于，所述图像产生单元（1004）构造用于：如此产生所述第一光束（1010）和所述第二光束（1012），使得所述第一图像信息具有比所述第二图像信息高的所感知到的图像清晰度，其中所述转向元件（1008）构造用于：在所述眼睛（1016）的、作为第一视觉区域（1014）的中心的视觉区域之内示出所述第一图像信息并且/或者在所述眼睛（1016）的、作为第二视觉区域（1018）的外围的视觉区域之内示出所述第二图像信息。
3.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于，所述转向元件（1008）构造用于：在所述第一视觉区域（1014）的、配属于眼睛（1016）的第一位置的第一角度区域（1100）之内并且/或者在所述第一视觉区域（1014）的、配属于眼睛（1016）的另一个位置的另一个角度区域（1102）之内示出所述第一图像信息。
4.按权利要求3所述的投影装置（1002），其特征在于，所述转向元件（1008）构造用于：在作为所述第一角度区域（1100）的、与所述第二角度区域（1102）相邻地布置的或者至少部分地与所述第二角度区域（1102）搭接的角度区域之内示出所述第一图像信息。
5.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于，所述转向元件（1008）构造用于：在所述第一视觉区域（1014）的、至少一个配属于眼睛（1016）的另一个位置的另一个角度区域（1104）之内示出所述第一图像信息。
6.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于，所述转向元件（1008）包括至少一个用于使所述第一光束（1010）和/或所述第二光束（1012）转向的全息层。
7.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于至少一个另外的转向元件和另外的光源，其中所述另外的转向元件构造用于：在使用所述另一个的光源的光束的情况下在所述第一视觉区域（1014）之内示出所述第一图像信息，尤其其中所述转向元件构造用于：在所述第一视觉区域（1014）之内产生至少一个用于感知所述第一图像信息的第一光阑位置集合，并且所述另一个的转向元件构造用于：在所述第一视觉区域（1014）之内产生至少一个用于感知所述第一图像信息的第二光阑位置集合，尤其其中所述第一光阑位置集合和所述第二光阑位置集合彼此相邻地布置。
8.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于眼镜镜片（1006），其中所述转向元件（1008）作为所述眼镜镜片（1006）的一部分来实现并且/或者被施加到所述眼镜镜片（1006）上。
9.按权利要求8所述的投影装置（1002），其特征在于，所述转向元件（1008）在所述眼镜镜片（1006）的表面的至少一个主要部分上延伸。
10.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于用于获取眼睛（1016）的眼睛位置的眼睛位置获取单元，其中所述图像产生单元（1004）构造用于：根据所述眼睛位置来产生所述第一光束（1010）和/或所述第二光束（1012），并且/或者其中所述眼睛位置获取单元构造用于：在使用激光的情况下获取所述眼睛位置。
11.按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002），其特征在于，所述图像产生单元（1004）构造用于：如此产生所述第一光束（1010）和/或所述第二光束（1012），使得所述第一图像信息和/或所述第二图像信息代表着至少双色的、尤其是多色的图像。
12. 用于借助于按前述权利要求中任一项所述的投影装置（1002）来示出图像信息的方法（1500），其中所述方法（1500）包括以下步骤：
产生（1510）所述第一光束（1010）和所述第二光束（1012）；并且
使所述第一光束（1010）转向（1520），用于在所述第一视觉区域（1014）之内示出所述第一图像信息，并且使所述第二光束（1012）转向，用于在所述第二视觉区域（1018）之内示出所述第二图像信息。
13.具有单元（1610）的控制器（1020），所述单元构造用于执行并且/或者操控按权利要求12所述的方法（1500）。
14.计算机程序，所述计算机程序构造用于执行并且/或者操控按权利要求12所述的方法（1500）。
15.机器可读的存储介质，在其上面保存了按权利要求14所述的计算机程序。
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