DE102005025048B4 - telescope - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur direkten Beobachtung von Objekten mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme eines Bildes eines natürlichen Gegenstands, einer Bildausgabeeinrichtung (4) zur Ausgabe des natürlichen Bildes an den Benutzer, wobei zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung (2) und der Bildausgabeeinrichtung (4) ein optischer Strahlengang angeordnet ist, einer Bilderzeugungseinrichtung (7) zur Erzeugung eines künstlichen Bildes, einer Positionsbestimmungseinrichtung (5), um die Position der Bildaufnahmeeinrichtung zu bestimmen und an die Bilderzeugungseinrichtung (7) weiterzuleiten, einer Bildeinkoppelungseinrichtung (8), um das künstliche Bild in den Strahlengang einzukoppeln, wobei die Bilderzeugungseinrichtung (7) das künstliche Bild unter Verwendung von Daten erzeugt, die aus der Position der Bildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungseinrichtung (7) eine Speichereinrichtung (71) aufweist, in der Bilddaten aller natürlicher Bilder gespeichert sind, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung (8) aufnehmbar sind, und die Positionsbestimmungseinrichtung (5) eine Detektionseinrichtung aufweist, die das natürliche Bild aufnimmt und an die Bilderzeugungseinrichtung weiterleitet.contraption for direct observation of objects with an image recording device (2) for taking an image of a natural object, a Image output device (4) for outputting the natural image to the user, between the image pickup device (2) and the image output device (4) an optical beam path is arranged, an image forming device (7) for the production of an artificial Image, a position determining device (5) to the position the image pickup device and to the image forming device (7) forward a picture coupling device (8) to the artificial Picture to couple into the beam path, wherein the image forming device (7) the artificial one Image generated using data from the position of the image Imaging device are derived, characterized in that the image generating device (7) has a storage device (71) has stored in the image data of all the natural images are, which are receivable with the image pickup device (8), and the position determination device (5) has a detection device which is the natural one Image picks up and forwards to the image forming device.

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Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum direkten Beobachten von Objekten. Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf ein Teleskop beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch bei weiteren Vorrichtungen zum direkten Beobachten von Objekten verwendet werden kann, wie beispielsweise bei Ferngläsern, Fernrohren oder dergleichen.The The present invention relates to an apparatus for direct Watching objects. The invention is described with reference to a telescope described. It is noted, however, that the invention also in other devices for direct observation can be used by objects such as binoculars, telescopes or similar.

Bei derartigen Vorrichtungen ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dem Beobachter neben dem eigentlichen beobachteten Objekt zusätzliche Informationen zu übermitteln, beispielsweise Symbole, Zahlen oder dergleichen.at Such devices are known from the prior art, the observer next to the actual object observed additional information to convey For example, symbols, numbers or the like.

Die EP 1 335 231 A1 beschreibt ein Periskop mit einer Vorrichtung zur Einblendung von Zusatzinformationen. Dabei werden in das Winkelsystem eines Periskops dem Außenbild Zusatzinformationen überlagert, bei denen es sich im Falle des Einsatzes von Kameras um Tageslicht oder Infrarot-Geländebilder handeln kann, die am Periskop wie auf einem Monitor betrachtet werden können. Bei dieser Vorrichtung sollen dem Beobachter zusätzlich zu dem beobachteten Objekt Informationen über den Innenraum, an dem sich das Periskop befindet, gegeben werden, da er beim Betrachten eines Außenbildes den Kontakt zu diesen Informationsquellen im Innenraum, beispielsweise einem Instrumentenbrett, verliert. Damit ist die zusätzlich eingespielte bzw. eingeblendete Information vollkommen unabhängig von dem außen beobachteten Objekt.The EP 1 335 231 A1 describes a periscope with a device for displaying additional information. In this case, additional information is superimposed on the external image in the angle system of a periscope, which in the case of the use of cameras can be daylight or infrared terrain images, which can be viewed on the periscope as on a monitor. In this device, the observer in addition to the observed object information about the interior, where the periscope is located, given as he loses contact with these sources of information in the interior, such as a dashboard when viewing an external image. Thus, the additionally recorded or displayed information is completely independent of the externally observed object.

Die DE 33 173 50 C1 beschreibt eine Einrichtung zum Einspiegeln von Zusatzinformationen in ein Fernglas mit der Hilfe einer Prismenanordnung. Der in dieser Druckschrift beschriebene Zusatzinformationsträger besteht aus einem Kartenausschnitt mit Winkelangaben und damit besteht auch in diesem Fall keine Korrelation zwischen dem mittels des Fernglases beobachteten Objekt und den zusätzlichen Informationen.The DE 33 173 50 C1 describes a device for reflecting additional information into a pair of binoculars with the aid of a prism arrangement. The additional information carrier described in this publication consists of a map section with angle data and thus there is no correlation between the observed by means of the binoculars object and the additional information in this case.

Die US 4,897,715 beschreibt auf einem Helm montierbare Displays, die in Systemen wie Trainingsgeräten oder während des Betriebs eines Flugzeugs oder Fahrzeugs als Anzeige für Sensoreninstrumente verwendet werden können.The US 4,897,715 describes helmet-mountable displays that can be used in systems such as exercise machines or while operating an aircraft or vehicle as a display for sensor instruments.

In öffentlichen Sternwarten oder dergleichen stehen oft dem Besucher Teleskope zur Verfügung, mittels derer er astronomische Objekte beobachten kann. Derartige Beobachtungen von astronomischen Objekten mittels Teleskopen sind jedoch für den nicht professionellen Besucher oft enttäuschend, da die beobachteten Objekte visuell farblos, unstrukturiert und detailarm erscheinen. Andererseits sind den Benutzern aus Zeitschriften und anderen Medien Farbfotos derselben Objekte bekannt. Daneben kann mittels Teleskopoptik nur ein statischer Eindruck der betrachteten Objekte gewonnen werden, während insbesondere die Veranschaulichung der Bewegung der Objekte dem Beobachter eine Reihe komplexer physikalischer Zusammenhänge anschaulicher verdeutlichen würde.In public Observatories or the like are often the visitor to telescopes Available, by means of which he can observe astronomical objects. Such observations of astronomical objects using telescopes, however, are for the non-professional Visitors often disappointing, because the observed objects are visually colorless, unstructured and appear low in detail. On the other hand, users are from magazines and other media color photos of the same objects known. Besides can telescope optics only a static impression of the considered Objects are won while in particular the illustration of the movement of the objects Observers can visualize a series of complex physical relationships would clarify.

In der US 5,133,050 A wird eine Positionserfassungseinrichtung für ein Teleskop beschrieben und dabei werden zusätzliche Grafiken in Abhängigkeit von der Position des Teleskops eingeblendet. Diese zusätzlichen Grafiken dienen dazu, dass der Beobachter das gesuchte Bild an das eingeblendete Bild anpassen kann. Es werden keine dem natürlichen Bild entsprechenden Bilder aus einer Datenbank eingeblendet.In the US 5,133,050 A a position detecting device for a telescope is described and thereby additional graphics depending on the position of the telescope are displayed. These additional graphics serve to enable the observer to adapt the searched image to the displayed image. No images corresponding to the natural image are displayed from a database.

DE 200 00 288 U1 zeigt nicht die Einblendung von dem beobachtenden Bild entsprechenden Bilder. Es wird zudem keine Einrichtung beschrieben, die das natürliche Bild aufnimmt und an eine Bilderzeugungseinrichtung weiterleitet. Vielmehr wird in dieser Druckschrift von einer sogenannten Orientierungseinrichtung gesprochen, die einen Drehwinkelsensor, der an dem Drehlager angeordnet ist, sowie einen Schwenkwinkelsensor, der an dem Schwenklager angeordnet ist, aufweist, wobei die Sensoren ein winkelabhängiges Signal an die Orientierungseinrichtung anlegen. DE 200 00 288 U1 does not show the fade in images corresponding to the observing image. In addition, no device is described that captures the natural image and forwards it to an imaging device. Rather, in this document is spoken by a so-called orientation device having a rotation angle sensor which is arranged on the pivot bearing, and a pivot angle sensor which is arranged on the pivot bearing, wherein the sensors apply an angle-dependent signal to the orientation device.

DE 102 37 952 A1 zeigt ein Fernglas. Auch hier können die Positionen des Fernglases ermittelt und zusätzliche Informationen eingeblendet werden. Jedoch ist keine Speichereinrichtung vorgesehen, in der die Bilder aller aufnehmbaren Objekten gespeichert sind. Dies trifft auch auf DE 199 16 138 A1 zu. DE 102 37 952 A1 shows a pair of binoculars. Again, the positions of the binoculars can be determined and additional information can be displayed. However, no memory device is provided in which the images of all the recordable objects are stored. This is also true DE 199 16 138 A1 to.

US 6,181,302 B1 zeigt keine Speichereinrichtung, in der die Basisdaten aller aufnehmbarer Bilder gespeichert sind. US 6,181,302 B1 shows no storage device in which the basic data of all the recordable images are stored.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das durch eine Beobachtungsvorrichtung beobachtete Objekt bzw. dessen Bild zu ergänzen. Aus dem Stand der Technik sind neben den oben genannten Gegenständen auch Vorrichtungen bekannt, mit welchen ein Bild durch eine Kamera aufgenommen wird und dem Benutzer über ein Display mit zusätzlichen eingespielten Informationen angezeigt wird. Durch dieses Aufnehmen des Bildes erfolgt jedoch keine direkte Beobachtung des Objekts mehr, sondern eine durch die Darstellung auf dem Display verfälschte Beobachtung. Unter einer direkten Beobachtung wird daher eine Beobachtung verstanden, welche einen durchgehenden optischen Strahlengang zwischen etwa einem Objektiv und etwa einem Okular verwendet, und wobei insbesondere keine Displays zur Übermittlung der Bilder eingesetzt werden.Of the The present invention is therefore based on the object by an observation device observed object or its image to complete. From the prior art, in addition to the above objects also Devices are known with which an image taken by a camera becomes and the user over a display with additional recorded information is displayed. Through this recording the image is no longer directly observing the object, but a falsified by the representation on the display observation. A direct observation is therefore understood to mean an observation which a continuous optical beam path between about a lens and about an eyepiece, and in particular no displays for transmission the pictures are used.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, dem Beobachter einen natürlichen Eindruck des originalen Teleskop-Bilds zu vermitteln und diesen Teleskop-Anblick durch eine Bildverbesserung zu ergänzen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 12 erreicht.A Another object of the present invention is the observer a natural impression of the original telescope image and this telescope sight through to supplement an image improvement. This object is achieved by An apparatus according to claim 1 and a method according to claim 12 reached.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.Further advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum direkten Beobachten von Objekten weist eine Bildaufnahmeeinrichtung auf, um das Bild eines natürlichen Gegenstands aufzunehmen, und eine Bildausgabeeinrichtung, um das Bild an den Benutzer auszugeben, wobei zwischen der Bildaufnahmeeinrichung und der Bildausgabeeinrichtung ein optischer Strahlengang angeordnet ist. Ferner ist eine Bilderzeugungseinrichtung vorgesehen, um ein künstliches Bild zu erzeugen, sowie eine Positionsbestimmungseinrichtung, um die Position der Bildaufnahmeeinrichtung zu bestimmen. Des Weiteren ist eine Bildeinkoppelungseinrichtung vorgesehen, um das künstliche Bild in den Strahlengang einzukoppeln wobei die Bilderzeugungseinrichtung das künstliche Bild unter Verwendung von Daten erzeugt, die aus der Position der Bildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden.The inventive device for direct observation of objects has an image pickup device on to the image of a natural object and an image output device to apply the image to the Output user, between the Bildaufnahmeeinrichung and the image output device arranged an optical beam path is. Further, an image forming device is provided to a artificial picture to generate, as well as a position determining device to the To determine the position of the image pickup device. Furthermore an image coupling device is provided to the artificial Picture in the beam path coupled with the imaging device the artificial one Image generated using data from the position of the image Imaging device are derived.

Die Bilderzeugniseinrichtung weist eine Speichereinrichtung auf, in der Basisdaten im Wesentlichen aller natürlicher Bilder gespeichert sind, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung aufnehmbar sind. In der Speichereinrichtung bei der es sich bevorzugt um eine Datenbank handelt ist damit eine Sternenkarte gespeichert, die mit den über die Bildaufnahmeeinrichtung tatsächlich beobachteten Himmelskörper korreliert. Bei dieser Ausführungsform wird die genaue Ausrichtung der Beobachtungseinrichtung dieses Teleskops laufend bestimmt und die eingeblendete Bildinformationen an den gerade sichtbaren Bildausschnitt angepasst.The Image-forming device has a memory device, in the basic data of essentially all natural images stored are, which are receivable with the image pickup device. In the Memory device in which it is preferably a database is thus stored a star map, with the over the Image recording device actually observed celestial bodies correlated. In this embodiment the exact orientation of the observation device of this telescope continuously determined and the displayed image information to the just visible image section adjusted.

Die Positionsbestimmungseinrichtung weist eine Detektionseinrichtung auf, die das natürliche Bild aufnimmt und an die Bilderzeugungseinrichtung weiterleitet. Bei dieser Detektionseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine Videokamera oder um einen CCD-Chip handeln, der im Wesentlichen das gleiche Bild aufnimmt wie die Beobachtungseinrichtung bzw. das Teleskop selbst. Dieses Bild wird an die Bilderzeugungseinrichtung weitergeleitet. Die Bilderzeugungseinrichtung ordnet das ihr weitergeleitete Bild einem in der Datenbank gespeicherten Bild zu und erzeugt auf Grundlage dieser Information das künstliche Bild. Die Detektionseinrichtung kann dabei neben der Bildaufnahmeeinrichtung angeordnet sein. Auch können über Strahlteiler oder ähnliche Elemente Anteile des natürlichen Bildes an die Videokamera ausgegeben werden.The Position determination device has a detection device on that the natural picture receives and forwards to the image forming device. at This detection device may be, for example, a Video camera or to a CCD chip, which is essentially takes the same picture as the observation device or the Telescope itself. This image is sent to the imaging device forwarded. The image generator arranges the forwarded to her Image to an image stored in the database and created on Basis of this information the artificial picture. The detection device can be arranged next to the image pickup device. Also can via beam splitter or similar Elements parts of the natural Picture are output to the video camera.

Unter einer direkten Beobachtung von Objekten wird wie oben gesagt verstanden, dass die Beobachtung auf rein optischem Wege erfolgt und das Bild nicht durch elektronische Mittel wie CCD-Chips aufgenommen und anschließend weitergeleitet wird. Diese direkte Beobachtung erfolgt üblicherweise mittels Teleskopen, Ferngläsern und dergleichen.Under direct observation of objects is understood as stated above, that the observation takes place in a purely optical way and the picture not picked up by electronic means such as CCD chips and then forwarded becomes. This direct observation is usually done by means of telescopes, binoculars and the same.

Unter einer Bildaufnahmeeinrichtung wird jede Einrichtung verstanden, die in der Lage ist, Bilder von Gegenständen oder Räumen aufzunehmen. Insbesondere wird unter einer Bildaufnahmeeinrichtung das Objektiv eines Teleskops verstanden. Unter einer Bildausgabeeinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die das insbesondere von der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Bild direkt an einen Benutzer ausgibt. Insbesondere aber nicht ausschließlich handelt es sich bei der Bildausgabeeinrichtung um das Okular eines Teleskops, eines Fernrohres oder dergleichen.Under An image capture device is understood to mean any device which is capable of taking pictures of objects or rooms. Especially is under an image pickup device, the lens of a telescope Understood. An image output device is understood to mean a device the particular recorded by the image pickup device Output image directly to a user. In particular, but not exclusively acts the image output device is the eyepiece of a telescope, a telescope or the like.

Zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und der Bildausgabeeinrichtung ist ein Strahlengang angeordnet, wobei wie oben gesagt dieser Strahlengang nicht durch Zwischenschaltung von elektronischen Detektionselementen wie CCD-Chips oder dergleichen unterbrochen wird.Between the image pickup device and the image output device is a Beam path arranged, said as above, this beam path not through the interposition of electronic detection elements as CCD chips or the like is interrupted.

Unter einer Bilderzeugungseinrichtung wird jede Einrichtung verstanden, die Bilder und insbesondere künstliche Bilder erzeugt. So würde beispielsweise ein Computer, der ein bestimmtes auf einem beispielsweise Monitor auszugebendes Bild erzeugt, als Bilderzeugungseinrichtung aufgefasst werden. Unter einem künstlichen Bild wird ein Bild verstanden, welches nicht unmittelbar aus einer Abbildung eines natürlichen Gegenstandes hervorgeht. Daneben werden auch beispielsweise auf einem Monitor dargestellte Zahlen oder Symbole als künstliche Bilder im Sinne der Definition aufgefasst.Under An imaging device is understood to mean any device the pictures and especially artificial ones Images generated. So would For example, a computer that has a particular on an example Monitor to be output image as an image forming device be understood. Under an artificial Image is an image understood, which is not directly from a Illustration of a natural Subject. In addition, for example, on numbers or symbols displayed as artificial images on a monitor understood in the sense of the definition.

Unter einer Bildeinkoppelungseinrichtung wird eine Einrichtung verstanden, die das erzeugte Bild in dem zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und der Bildausgabeeinrichtung liegenden Strahlengang einbringt und insbesondere derart einbringt, dass es auf der Bildausgabeeinrichtung ausgegeben werden kann.Under An image coupling device is understood to mean a device the image generated in the between the image pickup device and the image output device introduces beam path and in particular such that it is on the image output device can be issued.

Erfindungsgemäß wird das künstliche Bild unter Verwendung von Daten erzeugt, die aus der Position der Bildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden. Dies bedeutet, dass sowohl das auf der Bildausgabeeinrichtung abgebildete Bild des natürlichen Gegenstands als auch das von der Bilderzeugniseinrichtung erzeugte Bild wenigstens teilweise auf Informationen zurückgehen, die von dem beobachteten Objekt stammen. Über diese Vorgehensweise kann das eingeblendete erzeugte Bild auf den Inhalt des Gesichtsfeldes abgestimmt und deckungsgenau eingeblendet werden. Damit bewirkt auch eine Änderung der Beobachtung der Objekte beispielsweise am Himmel eine Änderung des künstlich erzeugten Bildes.According to the invention, the artificial image is generated using data derived from the position of the image pickup device. This means that both the image of the natural object imaged on the image output device and the image generated by the image product device are at least partially due to information originating from the observed object. By means of this procedure, the superimposed generated image can be matched to the content of the field of view and registered exactly be blinded. This also causes a change in the observation of the objects, for example, in the sky, a change of the artificially generated image.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Positionsbestimmungseinrichtung wenigstens ein Sensorelement auf, das die Position des Bildaufnahmeelements bestimmt. Dabei ist es beispielsweise möglich, aus dem Stand der Technik bekannte und daher nicht eingehender beschriebene Sensorelemente vorzusehen, die die Winkelstellung des Objektivs gegenüber einem Stativ bestimmen und diese Daten bevorzugt unter Berücksichtigung der Ortszeit weiterleiten. Diese Vorgehensweise ist auch als elektronische Bildnachführung bekannt.In a further preferred embodiment the position-determining device has at least one sensor element on, which determines the position of the image pickup element. It is for example, it is possible known from the prior art and therefore not described in detail sensor elements provide that the angular position of the lens with respect to a Tripod determine and prefers this data, taking into account the Forward local time. This procedure is also called electronic image tracking known.

Bevorzugt weist die Bildaufnahmeinrichtung ein optisches Element und bevorzugt ein Objektiv auf. Die Bildausgabeeinrichtung weist ebenfalls wenigstens ein optisches Element und bevorzugt ein Okular auf.Prefers For example, the image pickup device has an optical element and is preferred a lens on. The image output device also has at least an optical element and preferably an eyepiece.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Bildeinkoppelungseinrichtung eine Projektionseinrichtung auf, um das künstliche Bild in den Strahlengang zu projizieren. Dabei wird in einer besonders bevorzugten Ausführungsform das Bild über einen Spiegel auf das Okular projiziert.In a further preferred embodiment the image coupling device has a projection device on to the artificial one Projecting an image into the beam path. It is in a special preferred embodiment the picture over a mirror projected onto the eyepiece.

Bevorzugt ist die Intensität des von der Projektionseinrichtung ausgesandten Lichtes variabel. Durch diese Variabilität kann das System auf die Lichtverhältnisse bei nächtlichem Einsatz angepasst werden ohne die Dunkeladaption des Auges zu beeinträchtigen. Daneben wird auf diese Weise ein weiterhin dynamischer Helligkeitsbereich realisiert, der wiederum zu einem authentischen visuellem Eindruck des Teleskop-Anblicks führt.Prefers is the intensity of the light emitted by the projection device light variable. By this variability the system can adapt to the lighting conditions at night Use adapted without affecting the dark adaptation of the eye. In addition, in this way, a further dynamic range of brightness realized, in turn, to an authentic visual impression of the telescope sight leads.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Teleskopeinrichtung vorgesehen, um das natürliche Bild auf die Detektionseinrichtung zu projizieren. Durch diese Vorgehensweise wird eine besonders exakte Darstellung des natürlichen Bildes erreicht. Bevorzugt sind die Teleskopeinrichtung und die Bildaufnahmeeinrichtung auf einer gemeinsamen Trägereinrichtung angeordnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass durch eine Bewegung der Trägereinrichtung die Teleskopeinrichtung und die Bildaufnahmeeinrichtung in gleicher Weise bewegt werden und sich damit Veränderungen des beobachteten Bildes in gleicher Weise auf die Teleskopeinrichtung und die Bildaufnahmeeinrichtung auswirken.at a further preferred embodiment is a telescopic device provided to the natural picture to project onto the detection device. By this procedure a particularly accurate representation of the natural image is achieved. Prefers are the telescope device and the image pickup device on a common carrier device arranged. In this way it is achieved that by a movement the carrier device the telescope device and the image pickup device in the same Be moved and thus changes in the observed Image in the same way to the telescope device and the image pickup device impact.

Bevorzugt ist eine Bildauskoppelungseinrichtung aus dem Strahlengang oberhalb der Bildeinkoppelungseinrichtung vorgesehen. Anstelle oder neben der Teleskopeinrichtung dient die Bildauskoppeleinrichtung dazu, das beobachtete Bild sowohl auf die Bildausgabeeinrichtung als auch zur Bilderzeugungseinrichtung zu leiten. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine Bilderzeugungseinrichtung und ein Beobachter das gleiche Bild erhalten. Bei dieser Bildauskoppeleinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Strahlteiler oder dergleichen handeln.Prefers is an image extraction device from the beam path above the image coupling device provided. Instead or next to the telescope device serves the image output device to the observed image on both the image output device and to guide to the image forming device. This will ensure that an image forming device and an observer the same Image received. This image output device may be For example, to act a beam splitter or the like.

Bevorzugt weist die Vorrichtung ein astronomisches Teleskop auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann jedoch auch bei einem herkömmlichen Teleskop nachgerüstet werden. Dabei ist ein Nachrüsten sowohl bei solchen Objektiven möglich, die über eine elektronische Nachführung verfügen, als bei solchen Teleskopen, die keine elektronische Nachführung aufweisen.Prefers the device has an astronomical telescope. The device according to the invention However, it can also be used with a conventional telescope retrofitted become. There is a retrofit both possible with such lenses, the above an electronic tracking feature, as with such telescopes, which have no electronic tracking.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Helligkeitsmesseinrichtung zur Bestimmung der Helligkeit des aufgenommenen natürlichen Bildes auf. Durch diese Messeinrichtung wird die Helligkeit bestimmt und das künstliche Bild entsprechend dieser Helligkeitsmesswerte angepasst.In a further preferred embodiment the device has a brightness measuring device for determination the brightness of the captured natural picture. Through this Measuring device determines the brightness and the artificial Image adjusted according to these brightness measurements.

Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur direkten Beobachtung von Objekten gerichtet, wobei in einem Verfahrensschritt ein Bild mit einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommen wird, in einem weiteren Verfahrensschritt Positionsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber wenigstens einem raumfesten Objekt bestimmt werden, in einem weiteren Verfahrensschritt ein künstliches Bild zur Verwendung von Daten erzeugt wird, die aus den Positionsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden und in einem weiteren Verfahrensschritt simultan das von der ersten Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Bild und das künstliche Bild an den Benutzer ausgegeben wird.The The present invention is further directed to a method for direct Observation of objects directed, being in one step an image is taken with a first image recording device, in a further method step position data of the first image recording device across from be determined at least one space-fixed object, in another Procedural step an artificial one Image is generated for use of data resulting from the position data the first image pickup device are derived and in one further process step simultaneously from that of the first image pickup device taken picture and the artificial Image is output to the user.

Bevorzugt wird die Position aus der geometrischen Lage der ersten Bildaufnahmeeinrichtung ermittelt, insbesondere aber nicht ausschließlich der räumlichen Lage eines Teleskops gegenüber dem Boden. Diese räumliche Lage kann wie oben aufgeführt mittels geeigneter Sensoren und einer aus dem Stand der Technik an sich bekannten elektronischen Nachführung ermittelt werden. Bevorzugt wird die Position der ersten Bildaufnahmeeinrichtung dadurch bestimmt, dass mittels einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung das Bild ebenfalls aufgenommen wird und dieses Bild an die Bilderzeugungseinrichtung weitergeleitet wird. In der Datenbank der Bilderzeugungseinrichtung sind im Wesentlichen alle mit der ersten Bildaufnahmeeinrichtung aufnehmbaren Bilder gespeichert und auf diese Weise kann eine Zuordnung des mit der zweiten Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bildes erfolgen.Prefers the position becomes the geometric position of the first image pickup device determined, but especially not exclusively the spatial position of a telescope across from the floor. This spatial Location can be as listed above by means of suitable sensors and one of the prior art be known per se electronic tracking. Prefers the position of the first image pickup device is determined by that by means of a second image pickup device, the image also is received and forwarded this image to the image forming device becomes. In the database of the image forming device are essentially all images recordable with the first image capture device stored and in this way can be assigned to the take second image recording device recorded image.

Das künstliche Bild kann wie oben dargestellt, zur Verbesserung des aufgenommenen natürlichen Bildes dienen. Es ist auch möglich, zusätzliche Informationen in das aufgenommene natürliche Bild einzuspielen wie Daten über das beobachtete Objekt oder dergleichen.The artificial Picture can be taken as shown above, to improve the recorded natural Serve the picture. It is also possible, Additional Information in the recorded natural Import picture like data over the observed object or the like.

Wesentlich ist auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, dass über die Bilderzeugniseinrichtung Daten, welche Aufschluss über die Position der Vorrichtung, wie beispielsweise des Teleskops verleihen, verarbeitet werden und ein entsprechendes Bild erzeugt wird. Bevorzugt wird das künstliche Bild mit einer Projektionseinrichtung im Strahlengang zwischen der ersten Bildaufnahmeeinrichtung und der Bildausgabeeinrichtung eingekoppelt, wobei die Helligkeit des mit der Projektionseinrichtung in den Strahlengang eingekoppelten Lichtes variabel ist. Auf diese Weise kann eine Anpassung an entsprechende Umgebungsverhältnisse durchgeführt werden.Essential is also in the method according to the invention, that over the imaging device data, which provides information about the Position the device, such as the telescope, be processed and a corresponding image is generated. Prefers becomes the artificial picture with a projection device in the beam path between the first Image recording device and the image output device coupled, the brightness of the projection device in the beam path coupled light is variable. In this way, an adaptation to appropriate environmental conditions carried out become.

Bevorzugt sind die Daten, die an die Bildausgabeeinrichtung ausgegeben werden, aus einer Gruppe von Daten ausgewählt, die Texte, Bilder, Koordinatensysteme, Grafiken, Videos und dergleichen enthält. So ist es insbesondere aber nicht ausschließlich möglich, ein aufgenommenes stehendes Objekt mit einer Zeitraffer zu hinterlegen, der eine Bewegung dieses Objekts über die Zeit hinweg veranschaulicht. Daneben können auch spezifische Daten des aufgenommenen Objekts angezeigt werden, wie beispielsweise Gewichts- oder Größenangaben über einen aufgenommenen Stern oder Planeten.Prefers are the data output to the image output device selected from a group of data, the texts, images, coordinate systems, Contains graphics, videos and the like. That's the way it is but not exclusively possible, to deposit a recorded standing object with a time lapse, which illustrates a movement of this object over time. In addition, you can also display specific data of the recorded object, such as weight or size information on a recorded star or planets.

Die vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Computerprogramm zur Erzeugung von künstlichen Bildern auf Grundlage von Daten gerichtet, die von einer Positionsbestimmungseinrich tung aufgenommen wurden, wobei Daten verwendet werden, die in einer Datenbank abgespeichert sind und zu den aufgenommenen Bildern korrespondieren.The The present invention is further directed to a computer program for generating of artificial pictures based on data obtained from a position-determining device were recorded using data stored in a database are stored and correspond to the recorded images.

Dabei werden zunächst die von der Positionsbestimmungseinrichtung übermittelten Daten mit Hilfe des Computerprogramms ausgewertet und durch diese Auswertung auf die Position der Bildaufnahmeeinrichtung rückgeschlossen. Anschließend wird eine Datenbank angesprochen, in der sämtliche mit der Bildaufnahmeeinrichtung aufnehmbaren Bilder abgelegt sind und dasjenige Bild ausgewählt, das dem mit der Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommenen Bild entspricht. Anschließend werden die mit diesem speziellen in der Datenbank gespeicherten Bild gekoppelten Daten verwendet, um das künstliche Bild zu erzeugen.there be first the data transmitted by the position-determining device with the help evaluated by the computer program and through this evaluation the position of the image pickup device inferred. Subsequently, will a database addressed in all with the image capture device recordable images are stored and selected the image that the corresponds with the image recording device recorded image. Then be those coupled with this particular image stored in the database Data used to create the artificial picture to create.

Die vorliegende Erfindung kann beispielsweise auf ein Standardteleskop, ein Fernrohr, ein astronomisches Fernrohr oder dergleichen angewandt werden.The For example, the present invention can be applied to a standard telescope, a telescope, an astronomical telescope or the like can be applied.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:Further Advantages and embodiments emerge from the attached Drawings. Show:

1 eine Darstellung eines Teleskops welches erfindungsgemäß nachgerüstet wurde; 1 a representation of a telescope which has been retrofitted according to the invention;

2 eine schematische Darstellung einer Bildeinkoppelungseinrichtung; 2 a schematic representation of an image coupling device;

3 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung in einer ersten Ausführungsform; und 3 a schematic representation of the present invention in a first embodiment; and

4 eine schematische Darstellung der vorliegenden Erfindung in einer zweiten Ausführungsform. 4 a schematic representation of the present invention in a second embodiment.

1 zeigt ein Teleskop das mit der vorliegenden Erfindung nachgerüstet wurde. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 2 auf eine Bildaufnahmeeinrichtung, d.h. in dieser Ausführungsform das Objektiv des Teleskops. Das Bezugszeichen 4 bezieht sich auf eine Bildausgabeeinrichtung, welches in dieser Ausführungsform ein Okular 4 ist. Das Objektiv und das Okular sind in einem gemeinsamen Gehäuse 3 angeordnet, wobei das Gehäuse 3 gegenüber einer Gabel 34 um einen Drehpunkt 25 drehbar ist. Am Drehpunkt 25 sind (nicht ge zeigte) Sensorelemente vorgesehen, die eine Bestimmung der Neigung der Beobachtungseinrichtung 2 gegenüber der Gabel 34 erlauben. Dieses Sensorelement gibt die entsprechenden Neigungswinkel an die Bilderzeugungseinrichtung weiter. 1 shows a telescope that has been retrofitted with the present invention. In this case, the reference numeral refers 2 to an image pickup device, ie in this embodiment, the lens of the telescope. The reference number 4 refers to an image output device which in this embodiment is an eyepiece 4 is. The lens and the eyepiece are in a common housing 3 arranged, the housing 3 opposite a fork 34 around a pivot 25 is rotatable. At the fulcrum 25 are (not ge showed) sensor elements provided, which is a determination of the inclination of the observation device 2 opposite the fork 34 allow. This sensor element transmits the corresponding angles of inclination to the image generating device.

Die Gabel 34 ist um einen Drehpunkt 36 über dem Stativ 27 drehbar angeordnet. Die Vorrichtung weist ein weiteres (nicht gezeigtes) Sensorelement auf, um den Drehwinkel der Gabel 34 gegenüber dem Stativ zu bestimmen.The fork 34 is about a pivot 36 over the tripod 27 rotatably arranged. The device has another (not shown) sensor element to the angle of rotation of the fork 34 to determine against the tripod.

Durch die Bestimmung dieser beiden Winkel, d.h. des Winkels, den das Gehäuse 3 gegenüber der Gabel 34 einnimmt und des Winkels, den die Gabel 34 gegenüber dem Stativ 27 einnimmt, kann die genaue Position der Bildaufnahmeeinrichtung gegenüber dem Raum festgelegt werden. In Verbindung mit weiteren Daten wie dem genauen Datum und der Tageszeit kann aus diesen Daten das durch die Bildaufnahmeeinrichtung 2 beobachtete Bild am Firmament genau errechnet werden. Diese elektronische Nachführung ist aus dem Stand der Technik an sich bekannt und wird daher nicht genauer dargestellt.By determining these two angles, ie the angle, the housing 3 opposite the fork 34 occupies and the angle that the fork 34 opposite the tripod 27 occupies the exact position of the image pickup device relative to the room can be determined. In conjunction with other data such as the exact date and the time of day can be from this data through the image capture device 2 observed image in the firmament can be accurately calculated. This electronic tracking is known from the prior art per se and is therefore not shown in more detail.

Zusätzlich weist die Vorrichtung eine Teleskopeinrichtung 13 auf, die auf dem Gehäuse 3 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass bei jeder Drehung des Gehäuses 3 die Teleskopeinrichtung 13 mitgedreht wird. Die Teleskopeinrichtung 13 kann mit einer Videokamera oder einem Bildaufnahmeelement, wie einem CCD-Chip verbunden werden und auf diese Weise durch die Teleskopeinrichtung 13 auf dem CCD-Chip ein Bild abgebildet werden, das demjenigen, weiches der Beobachter durch das Okular 4 wahrnimmt, entspricht. Dieses von dem Teleskop aufgenommene Bild wird an eine (nicht gezeigte) Bilderzeugungseinrichtung weitergeleitet.In addition, the device has a telescopic device 13 on that on the case 3 is arranged. This means that every rotation of the housing 3 the telescope device 13 is turned. The telescope device 13 can with a video camera or an image capture element, such as egg nem CCD chip are connected and in this way by the telescope device 13 On the CCD chip, an image can be imaged, that of the observer through the eyepiece 4 perceives, corresponds. This image taken by the telescope is relayed to an image generator (not shown).

Erfindungsgemäß wird in den Strahlengang zwischen der Beobachtungseinrichtung 2 und der Bildausgabeeinrichtung 4 das von der Bilderzeugungseinrichtung erzeugte Bild eingekoppelt, wobei das Bild über Feedback von der oben bezeichneten Videokamera und/oder der Nachführeinheit des Teleskops gesteuert wird. Auf diese Weise kann das eingeblendete Bild auf den Inhalt des Gesichtsfeldes abgestimmt und deckungsgenau eingeblendet werden. Neben der hier gezeigten Teleskopeinrchtung 13 kann auch das Bild aus dem Strahlengang zwischen der Beobachtungseinrichtung 2 und der Bildausgabeeinrichtung 4 ausgekoppelt werden.According to the invention in the beam path between the observation device 2 and the image output device 4 coupled to the image generated by the image forming device, wherein the image is controlled by feedback from the above-mentioned video camera and / or the tracking unit of the telescope. In this way, the displayed image can be matched to the content of the field of view and superimposed superimposed. In addition to the Teleskopeinrchtung shown here 13 can also be the image from the beam path between the observation device 2 and the image output device 4 be decoupled.

Das System kann in jedem Linsen- oder Spiegelteleskop mit oder ohne Nachführungeinheit eingesetzt oder nachgerüstet werden. Die Bilderzeugungseinrichtung ist in dieser Ausführungsform in der Teleskopeinrichtung 13 bzw. dem an der Teleskopeinrichtung 13 angeschlossenen CCD-Chip gekoppelt. Das Bezugszeichen 28 bezieht sich auf eine Steuerungseinrichtung für die Teleskopeinrichtung. Mit dieser Steuerungseinrichtung kann die Position über die Bildaufnahmeeinrichtung ausgerichtet werden.The system can be used or retrofitted in any lens or mirror telescope with or without tracking unit. The imaging device is in this embodiment in the telescope device 13 or at the telescope device 13 coupled CCD chip coupled. The reference number 28 refers to a control device for the telescope device. With this control device, the position can be aligned via the image recording device.

2 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Bildeinkoppelungseinrichtung 8. Das Teleskop bzw. das Gehäuse 3 des Teleskops ist mittels zwei Verbindungseinheiten 51 und 52 an der Einkoppelungseinrichtung befestigt. Zur Befestigung dienen zwei Schrauben 53. Das von der Beobachtungseinrichtung 2 stammende Bild gelangt über einen als Strahlteiler wirkenden Spiegel 73 in Richtung des Okulars 4. Das Okular ist über eine Befestigungseinrichtung 75 mit dem Gehäuse 72, in dem der Spiegel 73 vorgesehen ist, verbunden. 2 shows a schematic representation of the image coupling device according to the invention 8th , The telescope or the housing 3 of the telescope is by means of two connecting units 51 and 52 attached to the coupling device. For attachment serve two screws 53 , That of the observation device 2 originating image passes through a mirror acting as a beam splitter 73 in the direction of the eyepiece 4 , The eyepiece is via a fastening device 75 with the housing 72 in which the mirror 73 is provided connected.

Über eine weitere Befestigungseinrichtung 83 sowie Schrauben 84 ist die Projektionseinrichtung 81 ebenfalls an dem Gehäuse 72 befestigt. Die Projektionseinrichtung 81 weist eine Aufnahme bzw. einen Aufnahmeschlitz auf, um Neutralglasfilter, im Wesentlichen in beliebiger Stärke, einzusetzen, um auf diese Weise die Helligkeit des in das Gehäuse 72 eintretenden Bildes zu steuern. Die Projektionseinrichtung 81 weist eine Zusatzlinse 87 bzw. ein Zusatzlinsensystem mit einer veränderbaren Apertur auf.About another fastening device 83 as well as screws 84 is the projection device 81 also on the housing 72 attached. The projection device 81 has a receptacle or a receiving slot in order to use neutral glass filters, substantially in any strength, in order in this way the brightness of the in the housing 72 to control the incoming picture. The projection device 81 has an additional lens 87 or an additional lens system with a variable aperture.

3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform. Über die Bildaufnahmeeinrichtung 2 wird das Bild eines Objekts 20 entlang des Strahlengangs der durch die gepunktete Linie S angedeutet ist über die Umlenkspiegel 73 und 78 auf die Ausgabeeinrichtung 4 geleitet. In einer Ausführungsform wird über eine Teleskopeinrichtung 13 ein Bild, welches dem, welches durch die Bildaufnahmeeinrichtung 2 aufgenommen wird, entspricht, auf die Projektionsbestimmungseinrichtung 5 geleitet. Bei dieser Ausführungsform ist die Projektionsbestimmungseinrichtung 5 eine Videokamera bzw. ein CCD-Chip, der das durch die Teleskopeinrichtung 13 aufgenommene Bild aufnimmt und an die Bilderzeugungseinrichtung 7, bei der es sich in dieser Ausführungsform um einen Laptop handelt, weiterleitet. 3 shows a schematic representation of the device according to the invention in a first embodiment. About the image recording device 2 becomes the image of an object 20 along the beam path indicated by the dotted line S via the deflection mirror 73 and 78 on the output device 4 directed. In one embodiment, a telescope device is used 13 an image corresponding to that captured by the image capture device 2 is received, corresponds to the projection determining means 5 directed. In this embodiment, the projection determining means 5 a video camera or a CCD chip, the by the telescope device 13 recorded image and to the image forming device 7 , which is a laptop in this embodiment, forwards.

Anstelle der Teleskopeinrichtung 13 und des CCD-Chips 5 kann auch entlang des Strahlengangs ein CCD-Chip 5' angeordnet sein, auf dem ein vorgegebener Anteil des Strahlengangs über eine Abbildungsoptik abgebildet wird. Auch bei dieser Ausführungsform sind die Bilder, die auf den CCD-Chip 5' und die Beobachtungseinrichtung 4 gelangen, einander identisch.Instead of the telescope device 13 and the CCD chip 5 can also along the beam path a CCD chip 5 ' be arranged on which a predetermined portion of the beam path is imaged via an imaging optics. Also in this embodiment, the images are on the CCD chip 5 ' and the observation device 4 arrive, identical to each other.

Das Bezugszeichen 50 bezieht sich auf eine weitere Positionsbestimmungseinrichtung, welche wie oben ausgeführt, die Position der Bildaufnahmeeinrichtung 2 direkt bestimmt, d.h. direkt über (nicht gezeigte) Sensorelemente. Diese Positionsbestimmungseinrichtung kann anstelle oder zusätzlich zur Teleskopeinrichtung 13 bzw. den CCD-Chips 5 oder 5' angeordnet sein.The reference number 50 refers to another position determining device, which as stated above, the position of the image pickup device 2 determined directly, ie directly via (not shown) sensor elements. This position determination device can instead of or in addition to the telescope device 13 or the CCD chips 5 or 5 ' be arranged.

Die jeweiligen Doppelpfeile P1–P3 veranschaulichen, dass die an den Computer weitergegebenen Werte, welche die Position der Beobachtungseinrichtung charakterisieren, alternativ über die CCD-Chips 5 oder die Positionsbestimmungseinrichtung 50 gewonnen werden können. Auch können simultan mehrere Positionsbestimmungseinrichtungen eingesetzt werden, was eine genauere Bestimmung der Position erlaubt.The respective double arrows P1-P3 illustrate that the values transmitted to the computer, which characterize the position of the observer, alternatively via the CCD chips 5 or the position determination device 50 can be won. Also, multiple position-determining devices can be used simultaneously, which allows a more accurate determination of the position.

In der Bilderzeugungseinrichtung 7 werden die Daten von den Positionsbestimmungseinrichtungen 5 verarbeitet und diesen Daten ein Bild zugeordnet, welches in einer Datenbank des Computers 7 bzw. Speichereinrichtung 71 abgespeichert ist. In dieser Datenbank sind bevorzugt alle diejenigen Bilder abgespeichert, die in jeder von der Bildaufnahmeeinrichtung 2 anfahrbaren Position aufgenommen werden.In the image forming device 7 become the data from the position-determining devices 5 processed and associated with this data an image, which is stored in a database of the computer 7 or storage device 71 is stored. In this database, preferably all the images stored in each of the image recording device are stored 2 be received approachable position.

Der Computer 7 erkennt das von der Positionsbestimmungseinrichtung 5 eingehende Bild bzw. die von der Positionsbestimmungseinrichtung 50 eingehenden Daten und ordnet sie einem in der Datenbank gespeicherten Bild zu. Aus den Daten der Nachführeinheit des Teleskops und/oder dem Bild der Kamera berechnet der Computer 7 mehrere Male pro Sekunde, welcher Bildausschnitt zur Zeit im Okular zu sehen ist. Eine Bild-Video- und Informationsdatenbank zu den Objekten, die durch das Teleskop zu sehen sind, ist auf dem Rechner gespeichert. Mit Hilfe dieser Datenbank erzeugt die Rechnersoftware zu dem gerade sichtbaren Bildausschnitt ein zweites Bild. Die Projektionseinrichtung 81, die beispielsweise über den externen Monitorausgang mit dem Rechner verbunden ist, spiegelt das erzeugte Bild in den Strahlengang des Teleskops.The computer 7 recognizes that from the position-determining device 5 incoming image or that of the position-determining device 50 incoming data and assigns it to an image stored in the database. From the data of the tracking unit of the telescope and / or the picture the camera calculates the computer 7 several times per second, which image section is currently visible in the eyepiece. An image video and information database of the objects seen through the telescope is stored on the computer. With the help of this database, the computer software generates a second image for the currently visible image section. The projection device 81 , which is connected to the computer via the external monitor output, for example, mirrors the generated image into the beam path of the telescope.

Wahlweise können so Informationen zu dem Bildausschnitt, Fotos oder Videosequenzen in das Blickfeld des Beobachters eingeblendet werden. Dabei kann das Videobild deckungsgenau auf die sichtbaren Objekte im Teleskopausschnitt projiziert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Projektionseinrichtung so ausgelegt, dass das Helligkeitsniveau des eingeblendeten Bildes kontinuierlich zwischen Nachtsehen (skotopisch) oder Farbsehen (photopisch) variiert werden kann. Die Bildausgabeeinrichtung bzw. das Okular kann gewechselt werden, so dass das System für verschiedene Vergrößerungen einsetzbar bleibt. Das gesamte System ist bevorzugt durch die Verwendung eines Laptops mobil und kann ohne Stromnetzanschluß bedient werden.Optional can so information about the picture, photos or video sequences into the field of view of the observer. It can the video image congruent to the visible objects in the telescope section be projected. In a further preferred embodiment the projection device designed so that the brightness level of the displayed image continuously between night vision (scotopic) or color vision (photopic) can be varied. The image output device or the eyepiece can be changed, allowing the system for different magnifications remains usable. The entire system is preferred by use a laptop mobile and can be operated without mains connection become.

4 zeigt eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Gegenüber der in 2 gezeigten Ausführungsform ist die Anordnung der Bildausgabeeinrichtung modifiziert. In diesem Falle wird das Objekt 20 entlang der Achse S beobachtet. 4 shows a further schematic representation of a device according to the invention. Opposite the in 2 In the embodiment shown, the arrangement of the image output device is modified. In this case, the object becomes 20 observed along the axis S.

Durch die vorliegende Erfindung ist es möglich, auch animierte oder colorierte Informationen in Echtzeit, d.h. angepasst an das jeweils tatsächliche beobachtete Objekt dem Beobachter zuzuführen. Um diese Echtzeitdarstellung zu ermöglichen, kann einerseits die Teleskopmontierung verwendet werden aber auch optional eine zusätzliche Bildaufnahmeinrichtung wie eine Videokamera. Dadurch wird eine exakte Überlagerung mit dem durch das Teleskop tatsächlich wahrgenommenem Bild möglich, wobei durch eine geeignete Software ein mehrmaliges Update der Blickrichtung pro Sekunde möglich ist.By The present invention makes it possible, even animated or colored information in real time, i. adapted to each actual observed To deliver the object to the observer. Around to enable this real-time representation on the one hand the telescope mount can be used but also optional an additional Image pickup device like a video camera. This will create an exact overlay with that through the telescope actually perceived image possible, whereby by a suitable software a repeated update of the viewing direction possible per second is.

Eine hohe Projektionsauflösung und ein weiterer dynamischer Helligkeitsbereich erlauben einen natürlichen authentischen visuellen Eindruck des Teleskopsanblicks. Die erfindungsgemäße Software erlaubt ein bevorzugt exaktes Zusammenführen der Signale von verschiedenen Positionsbestimmungseinrichtungen wie CCD-Chips einerseits und Signalen von Sensoren der Teleskopmontierung andererseits. Daneben können – wie oben ausgeführt – beliebige Bilder dem Beobachter zugeführt werden. So können beispielsweise Informationen zu den beobachteten Objekten eingespielt werden oder eine künstliche bzw. virtuelle Vergrößerung der Teleskopöffnung kann vorgenommen werden, um so dem Beobachter ein helleres Bild zu suggerieren. Daneben können auch Animationen zur Visualisierung von Objektbewegungen beispielsweise im Zeitraffer durchgeführt werden.A high projection resolution and another dynamic range of brightness allow a natural authentic visual impression of the telescope sight. The software according to the invention allows a preferred exact merging of the signals from different Positioning devices such as CCD chips on the one hand and signals from Sensors of telescope mounting on the other hand. In addition - as above executed - any pictures fed to the observer become. So, for example Information about the observed objects can be imported or an artificial or virtual enlargement of the Telescope opening can be made in order to suggest a brighter picture to the observer. In addition, can also Animations for the visualization of object movements, for example be carried out in fast motion.

22
BildaufnahmeeinrichtungImage recording device
33
Gehäusecasing
44
BildausgabeeinrichtungThe image output device
55
PositionsbestimmungseinrichtungLocation facility
5'5 '
CCD-ChipCCD chip
77
BilderzeugungseinrichtungImaging device
88th
BildeinkoppelungseinrichtungBildeinkoppelungseinrichtung
1313
Teleskopeinrichtungtelescopic device
1414
Abbildungsoptikimaging optics
2020
beobachtetes Objektobserved object
2525
Drehpunktpivot point
2727
Stativtripod
2828
Steuerungseinrichtungcontrol device
3434
Gabelfork
3636
Drehpunktpivot point
51, 5251 52
Verbindungseinheitenconnection units
53, 8453 84
Schraubenscrew
7171
Speichereinrichtungmemory device
7272
Spiegelgehäusemirror housings
7373
Spiegelmirror
75, 8375, 83
Befestigungseinrichtungfastening device
8181
Projektionseinrichtungprojection device
8686
Aufnahmeeinrichtung für Filterrecording device for filters
8787
Zusatzlinseadditional lens

Claims (17)

Vorrichtung zur direkten Beobachtung von Objekten mit einer Bildaufnahmeeinrichtung (2) zur Aufnahme eines Bildes eines natürlichen Gegenstands, einer Bildausgabeeinrichtung (4) zur Ausgabe des natürlichen Bildes an den Benutzer, wobei zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung (2) und der Bildausgabeeinrichtung (4) ein optischer Strahlengang angeordnet ist, einer Bilderzeugungseinrichtung (7) zur Erzeugung eines künstlichen Bildes, einer Positionsbestimmungseinrichtung (5), um die Position der Bildaufnahmeeinrichtung zu bestimmen und an die Bilderzeugungseinrichtung (7) weiterzuleiten, einer Bildeinkoppelungseinrichtung (8), um das künstliche Bild in den Strahlengang einzukoppeln, wobei die Bilderzeugungseinrichtung (7) das künstliche Bild unter Verwendung von Daten erzeugt, die aus der Position der Bildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bilderzeugungseinrichtung (7) eine Speichereinrichtung (71) aufweist, in der Bilddaten aller natürlicher Bilder gespeichert sind, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung (8) aufnehmbar sind, und die Positionsbestimmungseinrichtung (5) eine Detektionseinrichtung aufweist, die das natürliche Bild aufnimmt und an die Bilderzeugungseinrichtung weiterleitet.Device for direct observation of objects with an image recording device ( 2 ) for taking an image of a natural object, an image output device ( 4 ) for outputting the natural image to the user, wherein between the image recording device ( 2 ) and the image output device ( 4 ) an optical beam path is arranged, an image forming device ( 7 ) for generating an artificial image, a position determining device ( 5 ) to determine the position of the image recording device and to the image generating device ( 7 ), an image coupling device ( 8th ) in order to couple the artificial image into the beam path, wherein the image generating device ( 7 ) generates the artificial image using data derived from the position of the image capture device, characterized in that the image generation device ( 7 ) a memory device ( 71 ) in which image data of all the natural images stored with the image recording device ( 8th ) are receivable, and the position determining device ( 5 ) has a detection device, the captures the natural image and forwards it to the imaging device. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsbestimmungseinrichtung wenigstens ein Sensorelement aufweist, das die Position des Bildaufnahmeelements bestimmt.Device according to claim 1, characterized in that in that the position-determining device has at least one sensor element which determines the position of the image pickup element. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildaufnahmeeinrichtung (2) ein optisches Element (21) und bevorzugt ein Objektiv (21) aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the image recording device ( 2 ) an optical element ( 21 ) and preferably a lens ( 21 ) having. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildausgabeeinrichtung (4) wenigstens ein optisches Element und bevorzugt ein Okular aufweist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the image output device ( 4 ) has at least one optical element and preferably an eyepiece. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Die Bildeinkoppelungseinrichtung (8) eine Projektionseinrichtung (81) aufweist, um das künstliche Bild in den Strahlengang zu projizieren.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that the image coupling device ( 8th ) a projection device ( 81 ) to project the artificial image into the beam path. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensität des von der Projektionseinrichtung (81) ausgesandten Lichts variabel ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that the intensity of the of the projection device ( 81 ) emitted light is variable. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3–8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teleskopeinrichtung (13) vorgesehen ist, um das natürliche Bild auf die Detektionseinrichtung zu projizieren.Device according to at least one of claims 3-8, characterized in that a telescopic device ( 13 ) is provided to project the natural image onto the detection device. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Teleskopeinrichtung (13) und die Bildaufnahmeeinrichtung (2) auf einer gemeinsamen Trägereinrichtung (34) angeordnet sind.Apparatus according to claim 9, characterized in that the telescopic device ( 13 ) and the image recording device ( 2 ) on a common carrier device ( 34 ) are arranged. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bildauskoppelungseinrichtung oberhalb der Bildeinkoppelungseinrichtung (8) vorgesehen ist.Device according to at least one of the preceding claims, characterized in that an image extraction device above the image coupling device ( 8th ) is provided. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein astronomisches Teleskop aufweist.Device according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the device is an astronomical Telescope has. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Helligkeitsmesseinrichtung zur Bestimmung der Helligkeit des aufgenommenen natürlichen Bildes aufweist.Device according to at least one of the preceding Claims, characterized in that the device is a brightness measuring device for Determining the brightness of the recorded natural image. Verfahren zur direkten Beobachtung von Objekten mit den Schritten – Aufnahme eines Bildes mit einer ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2); – Bestimmung von Positionsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2); – Erzeugung eines künstlichen Bildes unter Verwendung von Daten die unter Verwendung der Positionsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung abgeleitet werden; – simultane Ausgabe des von der ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2) aufgenommenen Bildes und des künstlichen Bildes an der Benutzer; dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Positionsdaten der ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2) das natürliche Bild durch eine Detektionseinrichtung aufgenommen und an eine Bilderzeugungseinrichtung (7) weitergeleitet wird, die Daten zur Erzeugung des künstlichen Bildes aus einer Speichereinrichtung entnommen werden, in der Bilddaten aller natürlicher Bilder gespeichert sind, die mit der Bildaufnahmeeinrichtung (8) aufnehmbar sind, und das künstliche Bild deckungsgenau mit dem aufgenommenen Bild ausgegeben wird.Method for directly observing objects with the steps - taking an image with a first image recording device ( 2 ); Determination of position data of the first image recording device ( 2 ); - generating an artificial image using data derived using the position data of the first image pickup device; Simultaneous output from the first image pickup device ( 2 ) and the artificial picture at the user; characterized in that for determining the position data of the first image recording device ( 2 ) the natural image is captured by a detection device and sent to an image generation device ( 7 ), the data for generating the artificial image are taken from a storage device in which image data of all the natural images stored with the image recording device ( 8th ) are recordable, and the artificial image is output exactly coincident with the recorded image. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Position der ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2) unter Verwendung einer zweiten Bildaufnahmeeinrichtung (5) erfolgt.Method according to claim 12, characterized in that the determination of the position of the first image recording device ( 2 ) using a second image recording device ( 5 ) he follows. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Position der ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2) unter Verwendung wenigstens eines Sensorelements erfolgt.Method according to at least one of claims 12 and 13, characterized in that the determination of the position of the first image recording device ( 2 ) using at least one sensor element. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das künstliche Bild mit einer Projektionseinrichtung (81) in den Strahlengang zwischen der ersten Bildaufnahmeeinrichtung (2) und der Bildausgabeeinrichtung (4) eingekoppelt wird.A method according to claim 12, characterized in that the artificial image with a projection device ( 81 ) in the beam path between the first image recording device ( 2 ) and the image output device ( 4 ) is coupled. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Helligkeit des mit der Projektionseinrichtung (81) in den Strahlengang eingekoppelten Lichtes variabel ist.Method according to at least one of claims 12 to 15, characterized in that the brightness of the projection device ( 81 ) is variable in the beam path coupled light. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, die an die Bildausgabeeinrichtung ausgegeben werden, aus einer Gruppe von Daten ausgewählt sind, die Texte, Bilder, Koordinatensysteme, Graphiken, Videos und dergleichen enthält.Method according to at least one of claims 12 to 16, characterized in that the data sent to the image output device output are selected from a group of data, the texts, images, coordinate systems, graphics, videos and the like contains.
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