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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung, die an einem Schutzhelm, einer Gasmaske oder dgl. befestigbar ist.
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Aus der
US 2003/0122958 A1 ist eine Anzeigevorrichtung bekannt, die an einem Helm befestigt werden kann und die eine Infrarotkamera sowie ein Display aufweist, welches mit der Infrarotkamera über einen Schwanenhals verbunden ist. Zwar kann bei dieser Anzeigevorrichtung aufgrund des Schwanenhalses das Display aus dem Gesichtsfeld geschwenkt werden. Jedoch muß der Benutzer das Display stets mit sich führen, auch wenn er es gar nicht benutzen will.
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Die
US 5 581 806 A zeigt eine Anzeigevorrichtung, die eine an einem Schutzhelm montierbare Befestigungseinrichtung mit einer Positioniereinrichtung umfasst, welche es erlaubt, die Anzeige in einer Arbeitsstellung oder einer Ruhestellung zu positionieren und die Anzeige von der montierten Befestigungseinrichtung zu trennen.
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Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anzeigevorrichtung bereitzustellen, die an einem Schutzhelm, einer Gasmaske oder dgl. befestigbar ist und die einen verbesserten Bedienkomfort für den Benutzer ermöglicht.
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Die Erfindung ist im Anspruch 1 definiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung ist die Anzeige mit der Befestigungseinrichtung derart lösbar verbunden, dass während des Gebrauchs des Schutzhelmes, der Gasmaske oder dgl. die Anzeige von der montierten Befestigungseinrichtung getrennt werden kann, ohne die Funktion des Schutzhelms, der Gasmaske oder dgl. dabei negativ zu beeinflussen.
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Durch diese erfindungsgemäße Lösung der lösbaren Verbindung wird der Vorteil erreicht, daß der Benutzer des Schutzhelms, der Gasmaske oder dgl. auch während des bestimmungsmäßigen Gebrauchs des Schutzhelms, der Gasmaske oder dgl. die Anzeige von der Befestigungseinrichtung und somit von dem Schutzhelm, der Gasmaske oder dgl. trennen kann. Dies erhöht den Bedienkomfort, da der Benutzer den Schutzhelm, die Gasmaske oder dgl. nicht abnehmen muß, um die Anzeige von der Befestigungseinrichtung zu trennen oder mit dieser eventuell zu verbinden. Dies ist insbesondere auch noch deshalb vorteilhaft, da die Anzeige in der Regel das teuerste und empfindlichste Element der gesamten Anzeigevorrichtung ist.
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Die Anzeige kann insbesondere derart lösbar mit der Befestigungseinrichtung verbunden sein, daß sie von der Positioniereinrichtung getrennt werden kann. Alternativ ist es möglich, daß sie zusammen mit zumindest einem Teil der Positioniereinrichtung von der Befestigungseinrichtung getrennt werden kann.
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Ferner kann die Positioniereinrichtung die Anzeige durch Schwenken um den Drehpunkt des Auges in verschiedene Arbeitsstellungen bringen. Insbesondere können die verschiedenen Arbeitsstellungen vorgegeben sein, so daß die Anzeige reproduzierbar in dieselbe Arbeitsstellung bringbar ist. Bevorzugt kann die Positioniereinrichtung die Anzeige in den vorgegebenen Arbeitsstellungen fixieren. Dies kann z.B. mit einem Rastmechanismus verwirklicht werden.
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Die Garage kann insbesondere Teil des Schutzhelms, der Gasmaske oder dgl. oder Teil der Anzeigevorrichtung sein. Ferner kann die Garage bevorzugt eine Tür aufweisen, die die Öffnung der Garage verschließen kann, durch die die Anzeige in die Garage eingebracht wird.
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Da die Ruhestellung der Anzeige sich innerhalb der Garage befindet, wird die Anzeige vor äußeren Einflüssen geschützt, so daß die Anzeigevorrichtung eine Schutzstellung für die Anzeige aufweist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn im Einsatz die Anzeige gerade nicht gebraucht, aber nicht ausgeschlossen werden kann, daß sie später noch einmal benutzt werden soll. Dann kann sichergestellt werden, daß die Anzeige auch später noch funktioniert.
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Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung in einem an einem Schutzhelm S befestigten Zustand;
- 2a-c Darstellungen zur Erläuterung, wie die Anzeige 4 der Anzeigevorrichtung 1 von 1 in die Schutzstellung gebracht werden kann,
- 3 eine perspektivische vergrößerte Teildarstellung der Anzeige 4 zusammen mit dem Verbindungsstück 8;
- 4a eine Darstellung der Helmbefestigung 2 zusammen mit der Positioniereinrichtung 3;
- 4b-d Darstellungen zur Erläuterung der Verschwenkbarkeit der Anzeige 4;
- 5 eine Darstellung zur Erläuterung der Klemmhalterung 30 der Helmbefestigung 2;
- 6 eine Darstellung zur Erläuterung der lösbaren Verbindung zwischen der Klemmhalterung 30 und der Scheibe 20 der Positioniereinrichtung 3, und
- 7 eine schematische Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 eine am Schutzhelm S montierte Helmbefestigung 2, eine mit der Helmbefestigung 2 verbundene Positioniereinrichtung 3 sowie eine mit der Positioniereinrichtung 3 verbundene Anzeige 4.
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Die Anzeige 4 umfaßt eine Anzeigeeinheit 5, mit der Bilder erzeugt werden können, sowie einen Halter 6 und einen damit verbundenen Rundstab 7.
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Das dem Halter 6 abgewandte Ende des Rundstabes 7 ist mit einem Verbindungsstück 8 verbunden, das seinerseits über ein Drehgelenk 9 mit einem Schlitten 10 verbunden ist. Der Schlitten 10 ist auf einer Schiene 11 geführt und die Schiene 11 ist mit der Helmbefestigung 2 verbunden. Die Elemente 8-11 sind Teil der Positioniereinrichtung 3.
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Ferner umfaßt die Anzeigevorrichtung 1 eine Garage 12, in der die Schiene 11 angeordnet ist und deren Funktion nachfolgend noch beschrieben wird.
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Bei der in 1 gezeigten Arbeitsstellung der Anzeige 4 kann ein Benutzer B, der den Schutzhelm S auf dem Kopf trägt, die mit der Anzeige 4 dargestellten Bilder wahrnehmen. Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist die Anzeige 4 vor einem Visier V des Schutzhelmes S positioniert. Bei dem Schutzhelm S kann es sich beispielsweise um einen Feuerwehr-Schutzhelm handeln.
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Wenn der Benutzer B die Anzeige 4 beispielsweise nicht mehr benötigt oder vor den vorhandenen Umweltbedingungen schützen will, kann er mittels der Positioniereinrichtung 3 die Anzeige 4 in der Garage 12 parken. Dazu muß der Benutzer, wie in 2a angedeutet ist, die Anzeige 4 zusammen mit dem Rundstab 7 und dem Verbindungsstück 8 um das Drehgelenk 9 nach vorne umklappen und dann in dieser Stellung (2b) nach hinten in die Garage 12 schieben (2c). Dieses Schieben ist aufgrund des auf der Schiene 11 geführten Schlittens 10 leicht möglich. In der in 2c gezeigten Ruhestellung ist dann die Anzeige 4 vollständig innerhalb der Garage 12 angeordnet und so gegen Umwelteinflüsse geschützt. Insbesondere kann die Garage 12 noch eine (nicht gezeigte) Tür aufweisen, mit der die vordere Öffnung 13 der Garage 12 verschlossen werden kann, so daß die Anzeige vollständig gegenüber der Umgebung geschützt ist.
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Das Drehgelenk 9 ist bevorzugt so ausgebildet, daß die in 1 gezeigte Stellung (Rundstab 7 steht senkrecht zur Schiene 11) durch die Spannung einer Feder (nicht gezeigt) gehalten wird. Dann muß man im Schritt von 2a die Anzeige 4 gegen die Federkraft nach vorne umklappen. Beim Herausziehen der Anzeige 4 aus der Schutzposition von 2c sorgt die Federkraft dann dafür, daß die Anzeige quasi automatisch in die Drehstellung von 1 geklappt wird.
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Wie insbesondere der vergrößerten, perspektivischen Ausschnittsdarstellung der Anzeige 4 mit dem Verbindungsstück 8 in 3 zu entnehmen ist, weist der Rundstab 7 mehrere, in Längsrichtung des Rundstabes 7 voneinander beabstandete Kerben 14 auf. Der Bereich des Rundstabes 7 mit den Kerben 14 steht in eine entsprechende Bohrung 15 in dem Verbindungsstück 8 ein. Das Verbindungsstück 8 enthält ferner eine Feder 16, die eine Kugel 17 in die Bohrung 15 quer zur Längsrichtung der Bohrung vorspannt. Diese Kugel 17 rastet in eine der Kerben 14 ein, so daß der Rundstab 7 in seiner Längsrichtung in den durch die Kerben 14 vorgegebenen Positionen arretiert werden kann. Dies wird genutzt, um die Anzeige 4 geeignet vor das Auge des Benutzers B zu positionieren.
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Ferner kann dies auch noch dazu benutzt werden, die Anzeige 4 von dem Verbindungsstück 8 und somit von der Positioniereinrichtung 3 schnell und leicht zu trennen. Dazu muß lediglich die Anzeige 4, in 3 gesehen, nach links herausgezogen werden. Somit ist es für den Benutzer leicht möglich, die Anzeige 4 von der restlichen Anzeigevorrichtung 1 zu trennen, selbst wenn er den Schutzhelm S gerade trägt. Der Benutzer B kann daher während der bestimmungsgemäßen Nutzung des Schutzhelmes S die Anzeige 4 von der Positioniereinrichtung 3 und damit auch von der Helmbefestigung 2 trennen, ohne die Funktionalität des Schutzhelmes S negativ zu beeinflussen.
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Ferner ist die Anzeigevorrichtung 1 noch so ausgebildet, daß der Halter 6 gegenüber dem Rundstab 7 verdreht werden kann. Der Rundstab 7 und der Halter 6 sind dabei so ausgelegt, daß stets ein Reibschluß vorhanden ist. Damit kann die Anzeigeeinheit 5 geeignet positioniert werden. Natürlich ist es auch möglich, daß der Halter 6 zusammen mit dem Rundstab 7 gegenüber dem Verbindungsstück 8 gedreht wird. In diesem Fall sind die Kerben 14 bevorzugt als umlaufende Kerben ausgebildet.
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In 4a ist eine schematische Seitenansicht der Positioniereinrichtung 3 und der Helmbefestigung 2 ohne den Schutzhelm S und die Anzeige 4 dargestellt.
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Wie aus der Darstellung von 4a ersichtlich ist, weist die Schiene 11 ein sich in Längsrichtung der Schiene 11 erstreckendes Langloch 18 auf, durch das eine Schraube 19 hindurchsteht und in eine hinter der Schiene 11 angeordnete Scheibe 20 eingeschraubt ist. Die Schraube 19 ist so ausgebildet, daß die Schiene 11 auf die Scheibe 20 geklemmt wird. Durch Lösen der Schraube 19 und Verschieben der Schiene 11 relativ zur Schraube 19 kann der Abstand der Anzeige 4 vom Auge des Benutzers eingestellt werden und durch Anziehen der Schraube 19 fixiert werden.
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Die Scheibe 20 ist in der Helmbefestigung 2 drehbar gehalten und weist auf ihrem Umfangsrand eine Mehrzahl von Kerben 21 auf. In einer der Kerben 21 steht eine mit einer Feder 22 vorgespannte Kugel 23 der Helmbefestigung ein. Damit ist es möglich, die Scheibe 20 und somit die Schiene 11, die drehfest mit der Scheibe 20 verbunden ist, in verschiedenen Drehstellungen zu fixieren. Da die Drehachse der Scheibe 20 so gelegt ist, daß sie auf Höhe des Augendrehpunkt des Benutzers liegt, können verschiedene Blickhöhen der Anzeige 4 vor dem Auge des Benutzers eingestellt werden. So kann die Anzeige 4 so positioniert werden, daß sie direkt vor dem Auge des Benutzers angeordnet ist (4b). Dann kann der Benutzer beim Geradeausblicken die Anzeige bzw. mittels der Anzeige dargestellte Bild erfassen. Es ist jedoch auch möglich, die Anzeige oberhalb (4c) oder unterhalb (4d) des Auges zu positionieren, so daß der Benutzer nach oben bzw. nach unten blicken muß, um das Bild der Anzeige zu erfassen. Wie den Darstellungen in 4b-4d zu entnehmen ist, wird die Garage 12 der Scheibe 20 mitgedreht. Somit kann zu jeder Drehstellung der Scheibe 20 die Anzeige 4 in die Garage 12 eingeschoben werden. Insbesondere ist es ferner möglich, die Anzeige vollständig aus dem möglichen Blickfeld des Benutzers heraus zu schwenken (nicht gezeigt).
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Insbesondere kann die Drehachse der Scheibe 20 so gewählt werden, daß sie mit der Drehachse des Visiers V zusammenfällt, sofern das Visier des Schutzhelmes S drehbar ist. Dies führt zu dem Vorteil, daß die Anzeige 4 einerseits und das Visier V andererseits voneinander unabhängig geschwenkt werden können, ohne sich gegenseitig zu stören.
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Die Scheibe 20 kann zusammen mit der Schiene 11 und den restlichen Elementen der Positioniereinrichtung 3 und der Anzeige 4 einfach von der Helmbefestigung 2 getrennt werden. Wie in 5 ersichtlich ist, die eine linke Seitenansicht der in 4 gezeigten Helmbefestigung 2 und Positioniereinrichtung 3 zeigt, umfaßt die Helmbefestigung 2 ein unteres Element 24, das an dem in 5 nicht gezeigten Schutzhelm S montiert ist, und ein oberes Element 25. Die beiden Elemente 24 und 25 weisen zusammen einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt auf, wobei das obere Element 25 in vertikaler Richtung, in 5 gesehen, gegenüber dem unteren Element 24 verschiebbar ist. Dazu sind zwei Stäbe 26 vorgesehen, die jeweils am unteren Element 24 befestigt sind und durch Durchgangsbohrungen entlang der Rückseite 27 des oberen Elementes 25 verlaufen. Zwischen dem oberen Ende der Stäbe 26 und der Oberseite 28 des oberen Elementes 25 ist jeweils eine Feder 29 vorgesehen, die dafür sorgt, daß das obere Element 25 nach unten gegen das untere Element 24 gedrückt wird.
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Um die Scheibe 20 aus der durch die beiden Elemente 24 und 25 gebildeten Klemmhalterung 30 zu entnehmen, muß die Scheibe 20 lediglich nach oben so weit gedrückt werden, daß sie aus der Klemmhalterung 30 herausgeschwenkt werden kann, wie dies in 6 angedeutet ist.
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Zum Einsetzen der Scheibe 20 ist in umgekehrter Weise vorzugehen. Somit läßt sich die Positioniereinrichtung 3 zusammen mit der Anzeige 4 leicht von der Helmbefestigung 2 trennen. Insbesondere ist dieses Trennen während der Benutzung des Schutzhelmes S möglich, ohne die Funktionalität des Schutzhelmes S nachteilig zu beeinflussen.
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Neben der beschriebenen Klemmhalterung 30 kann die lösbare Verbindung zwischen der 1 Helmbefestigung 2 und der Positioniereinrichtung 3 auch in anderer Art und Weise realisiert sein. Beispielsweise kann ein Bajonettverschluß vorgesehen oder die Halterung als magnetische Halterung ausgebildet sein. Auch ist es möglich, die Helmbefestigung in Art eines Befestigungsschuhs (ähnlich wie ein Blitzschuh) mit einer Mechanik zum Lösen der Verbindung auszubilden.
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Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform ist die Anzeigevorrichtung 1 vollständig außerhalb des Schutzhelmes S angeordnet. Natürlich ist es auch möglich, wenn ausreichend Platz vorhanden ist, die Anzeigevorrichtung 1 innerhalb des Schutzhelmes S anzuordnen. Eine solche Ausführungsform ist schematisch in 7 dargestellt.
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Die Anzeige 4 bzw. die Anzeigeeinrichtung 5 kann wie eine herkömmliche Anzeigeeinheit von bekannten, auf dem Kopf montierbaren Anzeigevorrichtungen (Head Mounted Display-Vorrichtungen) ausgebildet sein. Insbesondere kann die Anzeige ein flächiges bilderzeugendes Element aufweisen, das beispielsweise ein LCD-Element oder ein LCoS-Element sein kann. Die Anzeigeeinheit 5 kann eine Abbildungsoptik (nicht gezeigt) enthalten, um die erzeugten Bilder insbesondere als virtuelle Bilder darzustellen, die der Benutzer in einem vorbestimmten Abstand vor seinem Auge wahrnehmen kann. Ferner kann die Anzeige 4 eine Steuereinrichtung (nicht gezeigt) aufweisen, die auf der Basis vorgegebener Bilddaten die Anzeigeeinheit 5 so ansteuert, daß die gewünschten Bilder dargestellt werden.
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Die Anzeige 4 kann durch eine (nicht gezeigte) Schutzummantelung gegen äußere Einflüsse geschützt werden. Die Schutzummantelung kann insbesondere so ausgebildet werden, daß sie Hitze reflektiert, wärmeisolierend ist und aus feuerfestem Material besteht. Als Material kann z.B. Duroplast, Aramid und/oder eine hitzereflektierende Aluminiumschicht verwendet werden.
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Die Anzeigevorrichtung 1 kann ferner eine nicht gezeigte Kamera aufweisen, die mit der Helmbefestigung 2 verbunden ist. Die Bilder der Kamera können dem Benutzer über die Anzeige 4 dargeboten werden. Insbesondere kann es sich dabei z.B. um eine Wärmebildkamera handeln.
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Auch die Kamera kann mittels einer Schutzummantelung gegen äußere Einflüsse geschützt werden. Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung 1 so ausgebildet werden, daß die Anzeige 4 von der Helmbefestigung 2 getrennt werden kann, unabhängig davon, ob die Kamera auch von der Helmbefestigung getrennt wird oder nicht. Die Anzeige 4 kann insbesondere so vor dem Auge des Benutzers positioniert werden, daß die Benutzung einer Brille zur Korrektur einer Fehlsichtigkeit weiterhin möglich ist.
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Die Anzeige 4 kann dem Benutzer die Bilder so darbieten, daß er nur die Bilder im Bereich der Anzeige 4 erfassen kann. Es ist jedoch auch möglich, daß ihm die Bilder in Überlagerung mit der Umgebung dargeboten werden.
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Ferner kann die Anzeigevorrichtung 1 so weitergebildet werden, daß für beide Augen des Benutzers jeweils eine Anzeige 4 vorgesehen ist. Insbesondere wird dann die beschriebene ^ Anzeigevorrichtung zweimal vorgesehen, einmal für jedes Auge, wobei die beiden Anzeigevorrichtungen bevorzugt zueinander gespiegelt ausgebildet sind.
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Die Anzeigevorrichtung 1 ist insbesondere zum Einsatz bei der Feuerwehr, Militär, Polizei und/oder Industrie geeignet. Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung nicht nur an einem Schutzhelm befestigt werden, sondern auch an einer Gasmaske oder dgl.
