DE102010041349B4

DE102010041349B4 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102010041349B4
Application number: DE102010041349.6A
Authority: DE
Inventors: Karsten Lindig; Hans-Jürgen Dobschal
Original assignee: Tooz Technologies GmbH
Current assignee: Tooz Technologies GmbH
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2030-09-25
Also published as: DE102010041349A1

Abstract

Anzeigevorrichtung (1) miteiner auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbaren Haltevorrichtung (2),einem an der Haltevorrichtung (2) befestigten Bildgeber (5) zur Erzeugung eines Bildes,einer Steuereinheit (9) zur Steuerung des Bildgebers (5)und einem an der Haltevorrichtung (2) befestigten Multifunktionsglas (3, 4), das einen ersten Einkoppelbereich (12) und einen ersten Auskoppelbereich (13) aufweist, wobei das erzeugte Bild über den ersten Einkoppelbereich (12) in das Multifunktionsglas (3) eingekoppelt, im Multifunktionsglas (3) bis zum ersten Auskoppelbereich (13) geführt und über den ersten Auskoppelbereich (13) so ausgekoppelt wird, daß der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung (2) das ausgekoppelte Bild als virtuelles Bild (15) in einem vor dem Multifunktionsglas (3, 4) liegenden Darstellungsbereich (40) wahrnehmen kann,dadurch gekennzeichnet, daßdie Anzeigevorrichtung (1) einen Detektor (8) und das Multifunktionsglas (3, 4) einen Rückkanal (17) aufweist, über den zumindest ein Teil (46) des Darstellungsbereiches im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung (2) mit zumindest zwei unterschiedlichen Vergrößerungen in einen Detektionsbereich abgebildet wird,wobei mittels dem Detektor (8) selektiv eine der Abbildungen aus dem Detektionsbereich detektierbar ist und der Detektor (8) mit der Steuereinheit (9) verbunden ist, die in Abhängigkeit der detektierten Abbildung die Bilderzeugung steuert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine solche Anzeigevorrichtung ist z.B. aus der DE 10 2008 049 407 A1 sowie aus der nachveröffentlichten DE 10 2009 010 537 A1 bekannt und kann beispielsweise dazu genutzt werden, um ein aufgenommenes Bild der Umgebung mit der Anzeigevorrichtung darzustellen. Dabei ist es schwierig, unterschiedliche Vergrößerungen des Bildes bei der Aufnahme zu erzeugen und gleichzeitig eine kompakte Anzeigevorrichtung bereitzustellen.
Die DE 10 2004 053 403 A1 zeigt ein Brillenglas mit Fernkorrektur, wobei das Brillenglas unterschiedliche Bereiche aufweist. Um eine gewünschte Fernrohrvergrößerung zu erhalten, muss man dann im Abstand vor dem Brillenglas eine Linse positionieren, so dass der gewünschte Fernrohreffekt erreicht wird.
Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der Erfindung, die Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß unterschiedliche Vergrößerungen bei der Aufnahme des Bildes möglich sind und gleichzeitig eine kompakte Anzeigevorrichtung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird bei einer Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anzeigevorrichtung einen Detektor und das Multifunktionsglas einen Rückkanal aufweist, über den zumindest ein Teil des Darstellungsbereiches im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung mit zumindest zwei unterschiedlichen Vergrößerungen in einen Detektionsbereich abgebildet wird, wobei mittels dem Detektor selektiv eine der Abbildungen aus dem Detektionsbereich detektierbar ist und der Detektor mit der Steuereinheit verbunden ist, die in Abhängigkeit der detektierten Abbildung die Bilderzeugung steuert.
Somit kann einerseits das Bild mit unterschiedlichen Vergrößerungen aufgenommen werden und andererseits kann die Anzeigevorrichtung insgesamt äußerst kompakt sein.
Der Detektor kann zur selektiven Detektion um eine Achse kippbar und/oder entlang einer Achse verschiebbar sein. Die Kippung und/oder das Verschieben kann manuell oder auch mittels einem Aktuator erfolgen.
Der Rückkanal kann mehrere zweite Einkoppelbereiche aufweisen, die zur unterschiedlichen Vergrößerung bei den Abbildungen beitragen oder die unterschiedliche Vergrößerung bewirken. Damit bleibt die Anzeigevorrichtung kompakt, obwohl optisch unterschiedliche Vergrößerungen möglich sind.
Die mehreren zweiten Einkoppelbereiche können insbesondere in Richtung des Rückkanals nebeneinander angeordnet sein. Unter der Richtung des Rückkanals wird hier insbesondere die Richtung der Strahlenführung im Multifunktionsglas verstanden.
Ferner können bei der Anzeigevorrichtung die mehreren zweiten Einkoppelbereiche quer zur Richtung des Rückkanals nebeneinander angeordnet sein. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß der Rückkanal für jeden zweiten Einkoppelbereich einen zugeordneten zweiten Auskoppelbereich aufweist, wobei die zweiten Auskoppelbereiche bevorzugt quer zur Richtung des Rückkanals nebeneinander angeordnet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann eine der zweiten Einkoppelbereiche als erster Auskoppelbereich ausgebildet sein. Ferner kann der zweite Auskoppelbereich des Rückkanals oder einer der zweiten Auskoppelbereiche des Rückkanals als erster Einkoppelbereich ausgebildet sein. In diesem Fall ist bevorzugt ein Strahlteiler vorgesehen, der zur Trennung der Strahlen des Bildgebers einerseits und der Strahlen für den Detektor andererseits dient.
Des weiteren können bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung die zweiten Einkoppelbereiche an der - im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung - dem Auge des Benutzers zugewandten Rückseite des Multifunktionsglases ausgebildet sein.
Der bzw. die zweiten Auskoppelbereiche sind bevorzugt an der Vorderseite des Multifunktionsglases ausgebildet. Gleiches gilt für den ersten Einkoppel- und den ersten Auskoppelbereich.
Die Steuereinheit kann bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung dazu eingerichtet sein, im ausgekoppelten Bild die detektierte Abbildung zumindest teilweise darzustellen. Insbesondere kann sie die detektierte Abbildung vergrößert darstellen. Damit wird eine Kombination eines optischen und eines digitalen Zooms verwirklicht.
Die Anzeigevorrichtung kann insbesondere in Art einer Brille ausgebildet sein. In diesem Fall ist die Haltevorrichtung als Brillengestell ausgestaltet. Insbesondere kann ein herkömmliches Brillenglas als Multifunktionsglas ausgebildet werden. Dazu muß im wesentlichen nur der erste Einkoppelbereich und der erste Auskoppelbereich im Brillenglas ausgebildet werden. Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung als Informationsbrille ausgebildet sein.
Ferner kann die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung so ausgebildet sein, daß der Benutzer - im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung - das ausgekoppelte Bild in Überlagerung mit der Umgebung wahrnehmen kann.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung können der erste Einkoppelbereich, die zweiten Einkoppelbereiche, der erste Auskoppelbereich und/oder der zweite bzw. die zweiten Auskoppelbereich(e) jeweils als Fresnel-Struktur ausgebildet sein.
Die jeweilige Fresnel-Strukturen kann eine abbildende Eigenschaft aufweisen. Die abbildende Eigenschaft kann zum Beispiel dazu benutzt werden, eventuell bei der Führung im Multifunktionsglas auftretende Abbildungsfehler zu korrigieren.
Die jeweilige Fresnel-Struktur kann insbesondere an der Materialgrenzfläche des Multifunktionsglases ausgebildet sein, wobei die Materialgrenzfläche insbesondere eine gekrümmte Materialgrenzfläche ist. Damit wird eine hohe Designfreiheit für das Multifunktionsglas bereitgestellt, die kaum oder gar nicht durch die notwendige optische Funktion des Einkoppel- oder Auskoppelbereiches beschränkt wird, da die optische Funktion des Einkoppel- bzw. Auskoppelbereich mittels der Fresnel-Struktur verwirklicht wird.
Die jeweilige Fresnel-Struktur kann transmissiv oder reflektiv ausgebildet sein.
Die jeweilige Fresnel-Struktur kann mehrere Fresnel-Segmente aufweisen, wobei die optisch wirksamen Facetten der Fresnel-Segmente optisch eine gedachte optische Wirkfläche nachahmen. Die optische Wirkfläche ist insbesondere gekrümmt. Ferner kann sie keine Spiegelsymmetrie, keine Rotationssymmetrie und/oder keine Translationssymmetrie aufweisen.
Ferner kann die Fresnel-Struktur eine Strahlengangfaltung bewirken.
Die Führung des Bildes im Multifunktionsglas vom ersten Einkoppelbereich zum ersten Auskoppelbereich bzw. im Rückkanal von den zweiten Einkoppelbereichen zum zweiten Auskoppelbereich oder zu den zweiten Auskoppelbereichen erfolgt jeweils bevorzugt durch innere Totalreflexion an Vorder- und Rückseite des Multifunktionsglases.
Die maximale Höhe jeder Facette ist bei der Fresnel-Struktur bevorzugt gleich groß. Sie liegt beispielsweise im Bereich von 5 bis 500 µm, insbesondere im Bereich von 0,01 bis 0,1 mm.
Besonders bevorzugt ist ein Bereich von 200 bis 300 µm sowie ein Bereich von 0,05 bis 0,3 mm.
Die Facettenform kann eine Nährung, insbesondere eine lineare Nährung der Form des entsprechenden Flächenabschnitts der gedachten Wirkfläche sein. Insbesondere können die Facetten im Schnitt konkav, konvex oder linear sein.
Die Fresnel-Segmente können direkt benachbart sein, wie dies bei einer „klassischen“ Fresnel-Struktur ist. Es ist jedoch möglich, daß die Fresnel-Segmente voneinander beabstandet sind, wobei zwischen ihnen dann bevorzugt der normale Verlauf der Materialgrenzfläche vorliegt.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann das Multifunktionsglas zumindest einen dritten Auskoppelbereich aufweisen, der relativ zum ersten Auskoppelbereich versetzt ist, wobei die Einkoppelrichtung und/oder der Einkoppelort des erzeugten Bildes einstellbar ist und in Abhängigkeit davon das erzeugte Bild vom ersten Auskoppelbereich oder vom dritten Auskoppelbereich als das virtuelle Bild ausgekoppelt wird.
Somit kann erfindungsgemäß nur über eine Einstellung der Einkoppelrichtung und/oder des Einkoppelortes des erzeugten Bildes eine Anpassung an verschiedene Nase-Auge-Abstände durchgeführt werden. Eine Änderung des Multifunktionsglases selbst ist nicht mehr notwendig.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann das erzeugte Bild entweder nur vom ersten Auskoppelbereich oder nur vom dritten Auskoppelbereich ausgekoppelt werden.
Der dritte Auskoppelbereich kann den ersten Auskoppelbereich teilweise überlappen. Es ist jedoch auch möglich, daß der dritte Auskoppelbereich nicht den ersten Auskoppelbereich überlappt.
Ferner können mehrere dritte Auskoppelbereiche vorgesehen sein, um eine feinere Anpassung der Anzeigevorrichtung an den vorliegenden Nase-Auge-Abstand durchzuführen.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann der Bildgeber zur Einstellung der Einkoppelrichtung um eine Achse kippbar sein. Ferner kann der Bildgeber zur Einstellung des Einkoppelortes entlang einer Achse verschiebbar sein. Jedoch trifft das eingekoppelte Bild stets auf den ersten Einkoppelbereich, der die gewünschte Einkopplung bzw. Umlenkung durchführt.
Ferner kann die Anzeigevorrichtung eine Fixiereinheit aufweisen, die die eingestellte Verkippung bzw. Drehstellung und/oder die eingestellte Verschiebung und somit die eingestellte Stellung des Bildgebers fixiert. Die Fixiereinheit kann so ausgebildet sein, daß die Fixierung mittels Form-, Reib- und/oder Stoffschluß bewirkt ist. Die Fixiereinheit kann, sofern gewünscht, auch zur Fixierung der Stellung des Detektors dienen, sofern dessen Stellung ebenfalls einstellbar ist und in Anpassung an die gewählte Stellung des Bildgebers entsprechend gewählt ist.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung kann ein zweites Multifunktionsglas, das an der Haltevorrichtung befestigt ist, sowie einen zweiten Bildgeber aufweisen. Das zweite Multifunktionsglas ist bevorzugt in gleicher bzw. entsprechender Weise ausgebildet. Insbesondere kann es spiegelsymmetrisch zum ersten Multifunktionsglas ausgebildet sein. Somit können beiden Augen des Benutzers Bilder dargeboten werden. Dies kann beispielsweise zu einer dreidimensionalen Bilddarstellung genutzt sein. Das zweite Multifunktionsglas, kann, muß aber nicht, einen Rückkanal aufweisen.
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.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
2 eine vergrößerte Detailansicht der Anzeigevorrichtung von 1;
3 eine schematische Ansicht zur Erläuterung der Funktionsweise der Anzeigevorrichtung von 1;
4 eine vergrößerte Detailansicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung von 1;
5 eine vergrößerte Detailansicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung von 1;
6 eine vergrößerte Detailansicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung von 1
7 eine perspektivische Ansicht eines Teils der ersten Fresnel-Struktur des Multifunktionsglases der Anzeigevorrichtung von 1;
8 den Verlauf der optischen Wirkfläche, der mit der ersten Fresnel-Struktur gemäß 7 nachgebildet ist;
9 eine Draufsicht der ersten Fresnel-Struktur gemäß 7;
10 einen xz-Schnitt der Wirkfläche 108;
11 eine vergrößerte Darstellung des Details CC von 10;
12-15 verschiedene Profilformen der Fresnel-Struktur 12 der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung;
16 eine Darstellung einer optischen Wirkfläche, die auf einer gekrümmten Grundfläche optisch gleichwirkend als Fresnel-Struktur umgesetzt wird;
17-18 Schnittansichten der ersten Fresnel-Struktur an der gekrümmten Vorderseite des Multifunktionsglases;
19 eine Schnittansicht einer kompletten Facette 105 der Fresnel-Struktur 12 des Multifunktionsglases 3 von 1;
20 eine Abwandlung der Facette 105 von 19;
21 eine weitere Abwandlung der Facette 105 von 19;
22 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung der ersten Fresnel-Struktur;
23 eine Schnittansicht der Ausbildung der Fresnel-Struktur als nicht zusammenhängende Fresnel-Struktur;
24 eine Schnittansicht der zweiten Fresnel-Struktur 13;
25 eine schematische Draufsicht auf die zweite Fresnel-Struktur 13 und#
26 eine vergrößerte Detailansicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung von 1.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Haltevorrichtung 2, die z. B. in Art einer herkömmlichen Brille ausgebildet sein kann, sowie ein erstes und zweites Multifunktionsglas 3, 4, die an der Haltevorrichtung 2 befestigt sind. Die äußere Form der Multifunktionsgläser 3, 4 kann die üblicher Brillengläser entsprechen.
Wie am besten aus der vergrößerten Detailansicht in 2 ersichtlich ist, umfaßt die Anzeigevorrichtung 1 ferner einen Bildgeber 5, einen Aufnahmesensor 8, der zum Beispiel als CCD- oder CMOS-Sensor ausgebildet sein kann, sowie eine Steuereinheit 9. Die Elemente 5, 8 und 9 sind in 1 lediglich schematisch als Block mit dem Bezugszeichen 10 eingezeichnet.
Wie wiederum aus 2 ersichtlich ist, weist das Multifunktionsglas 3 auf seiner Vorderseite 11 eine erste Fresnel-Struktur 12 sowie seitlich davon beabstandet eine zweite Fresnel-Struktur 13 auf. Die beiden Fresnel-Strukturen 12 und 13 dienen zum Ein- und Auskoppeln des vom Bildgeber 5 kommenden Lichtes.
Der Bildgeber 5 wird im Betrieb der Anzeigevorrichtung 1 von der Steuereinheit 9 angesteuert, um ein gewünschtes Bild zu erzeugen. Das Licht vom Bildgeber 5 tritt über die Rückseite 14 des Multifunktionsglases 3 in dieses ein und wird mittels der ersten Fresnel-Struktur 12 so umgelenkt, daß es im Multifunktionsglas 3 aufgrund von interner Totalreflexion an Vorder- und Rückseite 11, 14 bis zur zweiten Fresnel-Struktur 13 läuft. Die zweite Fresnel-Struktur 13 lenkt das Licht in Richtung des Auges A des Benutzers, so daß dieser das durch den Bildgeber 5 erzeugte Bild in einem vor dem Multifunktionsglas 3 liegenden Darstellungsbereich 40 als virtuelles Bild 15, wie schematisch in 2 gezeigt ist, wahrnehmen kann.
Somit wird das Multifunktionsglas 3 als Vorwärtskanal 16 für die Darstellung eines virtuellen Bildes für den Benutzer genutzt, wobei die erste Fresnel-Struktur 12 als erster Einkoppelbereich bezeichnet werden kann, da sie das Licht des Bildgebers 5 so umlenkt, daß es im Multifunktionsglas 3 mittels innerer Totalreflexion an Vorder- und Rückseite 11, 14 bis zur zweiten Fresnel-Struktur 13 geführt wird. Die zweite Fresnel-Struktur 13 kann als erster Auskoppelbereich bezeichnet werden, da sie das Licht so umlenkt, daß es auf das Auge A des Benutzers trifft.
Ferner weist das Multifunktionsglas 3 einen Rückkanal 17 auf. Der Rückkanal 17 umfaßt dritte Fresnel-Strukturen 43, 44, 45, die an der Rückseite 14 des Multifunktionsglases 3 ausgebildet ist, und eine vierte Fresnel-Struktur 42, die an der Vorderseite 11 des Multifunktionsglases 3 ausgebildet ist. Der Rückkanal 17 dient dazu, zumindest einen Teil des Darstellungsbereichs 40 auf den Aufnahmesensor 8 abzubilden. Dazu wird aus dem Darstellungsbereich 40 kommendes Licht, das über die Vorderseite 11 in das Multifunktionsglas 3 eintritt und auf eine der dritten Fresnel-Strukturen 43, 44, 45 trifft, so umgelenkt, daß es mittels interner Totalreflexion an Vorder- und Rückseite 11, 14 bis zur vierten Fresnel-Struktur 42 geführt wird, an der eine Umlenkung in Richtung zum Aufnahmesensor 8 stattfindet, so daß das Licht durch die Rückseite 14 des Multifunktionsglases 3 austritt.
Der Lichtaustritt durch die Rückseite 14 des Multifunktionsglases 3 erfolgt in Abhängigkeit von der einkoppelnden dritten Fresnel-Struktur 43, 44 oder 45 unter unterschiedlichen Austrittswinkeln.
Da der Aufnahmesensor 8 um die x-Achse drehbar gelagert ist, kann mit ihm je nach Drehstellung die Abbildung des zumindest einen Teils des Darstellungsbereiches 40 über die dritte Fresnel-Struktur 43, über die dritte Fresnel-Struktur 44 oder über die dritte Fresnel-Struktur 45 aufgenommen werden. Da die dritten Fresnel-Strukturen 43-45 sich in ihrer Abbildungseigenschaft dahingehend unterscheiden, daß unterschiedliche Vergrößerungen bewirkt werden, weist der Rückkanal 17 eine optische Zoom-Funktion auf, wobei drei unterschiedliche optische Vergrößerungen bereitgestellt werden (im Bereich des Aufnahmesensors 8, so daß dieser Bereich auch als Detektionsbereich bezeichnet werden kann). Detektionsseitig wird die gewünschte optische Vergrößerung, wie bereits beschrieben, durch die Drehstellung des Aufnahmesensors 8 ausgewählt, da mittels der Drehstellung die Abbildung mit der gewünschten Vergrößerung im Detektionsbereich ausgewählt wird.
Die dritten Fresnel-Strukturen 43-45 können auch als flächig versetzte Objektive bezeichnet werden.
Die entsprechenden Aufnahmedaten werden der Steuereinheit 9 zugeführt, die basierend auf den Aufnahmedaten den Bildgeber 5 ansteuert, um den aufgenommenen Teil 46 des Darstellungsbereiches 40, wie schematisch in 3 gezeigt ist, vergrößert (Element mit Bezugszeichen 46') im virtuellen Bild 15 darzustellen. Die Vergrößerung kann eine rein optische Vergrößerung sein, die aufgrund der Aufnahme über eine der dritten Fresnel-Strukturen 43, 44, 45 vorliegt. Zusätzlich kann, sofern dies gewünscht ist, der aufgenommene Teil des Darstellungsbereiches elektronisch vergrößert werden, so daß eine weitere Vergrößerung möglich ist. Dabei kann entweder der gesamte aufgenommene Teil oder nur ein Teil davon vergrößert im virtuellen Bild 15 dargestellt werden.
In 4 ist das Multifunktionsglas 3 einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und zu deren Beschreibung auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Der wesentliche Unterschied zwischen dem Multifunktionsglas 3 von 4 zu dem Multifunktionsglas 3 von 2 besteht darin, daß bei dem Multifunktionsglas 3 von 4 der Rückkanal 17 einschließlich seiner dritten Fresnel-Strukturen 43-45 so ausgebildet ist, daß die über die einzelnen dritten Fresnel-Strukturen 43, 44 und 45 eingekoppelten Lichtstrahlen aufgrund der Ausbildung der vierten Fresnel-Struktur 42 die Rückseite 14 des Multifunktionsglases 3 lateral versetzt verlassen. Daher ist bei dieser Ausführungsform der Aufnahmesensor 8 lateral verschiebbar (in y-Richtung) angeordnet, wie durch die Pfeile 47 und 48 in 4 angedeutet ist.
Eine weitere Ausführungsform ist in 5 gezeigt. Dies unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß 4 darin, daß auf jeder der dritten Fresnel-Strukturen 43, 44 und 45 eine spektrale Filterschicht ausgebildet ist, so daß über jede der dritten Fresnel-Strukturen 43-45 unterschiedliche Wellenlängenbereiche in den Rückkanal 17 eingekoppelt werden. Ferner sind im Bereich des lateralen versetzten Austritts durch die Rückseite 14 des Multifunktionsglases 3 der in den Rückkanal 17 eingekoppelten Lichtstrahlen entsprechende Filterschichten ausgebildet, so daß ein Übersprechen der lateral versetzten Lichtstrahlen wirksam unterdrückt werden kann. Dies erhöht die Aufnahmequalität.
In 6 ist eine weitere Abwandlung des Multifunktionsglases 3 gezeigt, wobei zur Vereinfachung der Darstellung im wesentlichen nur der Rückkanal 17 eingezeichnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist in gleicher Weise wie bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen ein Vorwärtskanal 16 samt Bildgeber 5 vorgesehen. Lediglich zur Vereinfachung der Darstellung ist nur der Rückkanal 17 und dieser nicht maßstabsgerecht, sondern vergrößert dargestellt.
Wie der Darstellung in 6 zu entnehmen ist, weist der Rückkanal 17 vier dritte Fresnel-Strukturen 43, 44, 45 und 49 auf. Die dritten Fresnel-Strukturen 43-45, 49 sind nicht mehr lateral nebeneinander in Richtung des Rückkanals (also in y-Richtung) angeordnet, wie dies bei den bisherigen Ausführungsformen der Fall war, sondern sind quer zur Richtung des Rückkanals 17 und somit in x-Richtung nebeneinander angeordnet.
Ferner ist nicht nur eine vierte Fresnel-Struktur 42 vorgesehen, sondern für jede dritte Fresnel-Struktur 43-45, 49 ist genau eine vierte Fresnel-Struktur 50, 51, 52, 53 vorgesehen.
Jedes Paar von dritten und vierten Fresnel-Strukturen bildet einen Teil des Rückkanals, wobei über die Stellung S1, S2, S3 und S4 des Aufnahmesensors 8 der Teil des Rückkanals 17 ausgewählt wird, der für die Abbildung genutzt wird. Der Darstellung von 6 ist der Aufnahmesensors 8 an der Position S1 positioniert. Damit ist die dritte Fresnel-Struktur 44 der entsprechende Einkoppelbereich des genutzten Rückkanals 17 und ist die vierte Fresnel-Struktur 51 der entsprechende Auskoppelbereich des Rückkanals 17. Wenn eine andere Vergrößerung gewünscht ist, die durch die jeweilige dritte Fresnel-Struktur 43-45, 49 und/oder jeweilige vierte Fresnel-Struktur 50-53 gegeben ist, wird der Aufnahmesensor 8 an eine der Position S1, S2, S3 oder S4 positioniert.
Aufgrund der beschriebenen Funktionsweise der dritten und vierten Fresnel-Strukturen 43, 44, 45, 49 und 42, 50-53 können die dritten Fresnel-Strukturen 43, 44, 45, 49 als zweite Einkoppelbereiche und die vierten Fresnel-Strukturen 42, 50, 51, 52, 53 als zweite Auskoppelbereiche bezeichnet werden.
Da bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 sowohl der Vorwärtskanal 16 als auch der Rückkanal 17 im Multifunktionsglas 3 verlaufen kann, kann die Anzeigevorrichtung 1 äußerst kompakt ausgebildet werden. Die gesamte Abbildungsstrecke vom Bildgeber 5 zur Augenpupille ist dabei so ausgebildet, daß das Bildfeld (Bildgeber 5) in die Augenpupille (Pupillenebene) abgebildet und transformiert wird.
Nachfolgend wird ein Beispiel der Ausbildung der ersten Fresnel-Struktur 12 beschrieben. Die vierten Fresnel-Strukturen 42, 50, 51, 52, 53 können in gleicher Weise ausgebildet werden, wobei aber nachfolgend nur auf die erste Fresnel-Struktur Bezug genommen wird. In 7 ist eine vergrößerte Darstellung der Vorderseite 11 im Bereich der ersten Fresnel-Struktur 12 gezeigt. Die erste Fresnel-Struktur 12 weist auf der Vorderseite 11 mehrere Fresnel-Segmente 104 auf.
Jedes Fresnel-Segment 104 weist eine optisch wirksame Facette 105 auf, die hier verspiegelt sind. Um die in 7 gezeigte Stufenform zu erzielen, umfaßt in der Regel jedes Fresnel-Segment 105 noch eine Flanke 106.
Die gemeinsame optische Wirkung der Facetten 105 entspricht einer gedachten optischen Wirkfläche 108, wie sie in 8 gezeigt ist, wobei die optische Wirkfläche 108 hier gekrümmt ist. Sie kann ferner, muß aber nicht, keine Spiegel- oder Rotationssymmetrie aufweisen. Wie aus dem Vergleich der 7 und 8 leicht ersichtlich ist, ist die Darstellung in 8 um 90° um die z-Achse gegenüber der Darstellung in 7 gedreht. Die gedachte optische Wirkfläche 108 kann wie folgt als erste Fresnel-Struktur 12 gemäß 7 umgesetzt werden.
Die Wirkfläche 108 wird in z-Richtung in Abschnitte gleicher Höhe Δh geteilt. Dadurch ergeben sich Schnittlinien 109, die auch als Höhenlinien bezeichnet werden können und die jeweils einen Flächenabschnitt 110 der Wirkfläche 108 begrenzen. Die Flächenabschnitte 110 werden in z-Richtung alle so zueinander verschoben, daß jeweils die untere Schnittlinie (die mit dem geringeren z-Wert) und somit der untere Rand der Facette 105 auf gleicher Höhe (in z-Richtung) liegen. Von der jeweiligen oberen Schnittlinie der Flächenabschnitte 110 und somit dem oberen Rand der Facette 105 wird dann die senkrechte Flanke 106 bis zur unteren Schnittlinie des direkt benachbarten Flächenabschnittes 110 geführt, um zu der gestuften Ausbildung der Fresnel-Struktur 12 gemäß 7 zu gelangen. In der Draufsicht in 9 der ersten Fresnel-Struktur 12 von 7 sind die oberen Ränder zu sehen.
Die durchzuführenden Schritte, um von der gedachten optischen Wirkfläche 108, die gekrümmt ist und beispielsweise keine Spiegel- oder Rotationssymmetrie aufweist, zu der gewünschten ersten Fresnel-Struktur 12 zu gelangen, werden nachfolgend in Verbindung mit 10 im Detail erläutert, in der ein xz-Schnitt der Wirkfläche 108 gezeigt ist, die verschieden ist zur Wirkfläche 108 von 8, aber gekrümmt ist und keine Spiegel- oder Rotationssymmetrie aufweist. Die Aufteilung in Flächenabschnitte 110 (in der Schnittdarstellung von 10 sind diese Flächenabschnitte natürlich Linienabschnitte) gleicher Höhe ist durch die gestrichelten Schnittlinien in 10 dargestellt.
In der vergrößerten Darstellung des Details CC in 11 ist ersichtlich, daß der gezeigte Flächenabschnitt 110 aufgrund des vorgegebenen Abstandes Δh eindeutig definiert und dann auf die Höhe z₀ abgesenkt wird, wie durch den Pfeil P101 schematisch dargestellt ist. Ferner wird noch auf der linken Seite des Flächenelementes 110 die Flanke 106 hinzugefügt, die sich senkrecht zur Höhe z₀ erstreckt. Auf der Höhe z₀ liegt somit eine ebene Grundfläche 111, auf der die erste Fresnel-Struktur 12 ausgebildet ist. Die Grundfläche 111 kann jedoch auch gekrümmt sein.
Für die erste Fresnel-Struktur 12 läßt sich somit die nachfolgende Formel 1 aufstellen, wobei z_F die Fresnel-Struktur 12, z_Grundfläche die Flächenform der Grundfläche 111 (hier eine Ebene), auf der die Fresnel-Struktur 12 aufgebracht ist, und z_Facette die Fresnel-Facetten 105 relativ zur Grundfläche beschreibt: $z_{F} = z_{G r u n d f l a c h e} + z_{F a c e t t e}$
Die Fläche z_Facette der Facetten, die auch als „gefresnelte“ Freiformfläche bezeichnet werden kann, berechnet sich nach der folgenden Formel 2 $z_{F a c e t t e} = modulo (z_{W i r k f l ä c h e}, Δ h)$
wobei die Wirkfläche 108 durch die nachfolgende Flächenformel z_Wirkkfläche beschrieben ist $z_{W i r k f l ä c h e} (x, y) = K 1 + K 2 + b_{10} x + b_{01} y + b_{11} x y + b_{21} x^{2} y + b_{12} x y^{2} + \sum_{\begin{array}{l} i = 2 \\ j = 2 \end{array}}^{\begin{array}{l} N \\ M \end{array}} b_{i j} x^{i} y^{j}$
bei der K1 den konischen Term in x-Richtung und K2 den konischen Term in y-Richtung, wie nachfolgend angegeben ist, bezeichnen $K 1 = \frac{C_{x} x^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k_{x}) c^{2} x^{2}}}$
$K 2 = \frac{C_{y} y^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k_{y}) c^{2} y^{2}}}$
Durch die Anwendung der Modulo-Funktion auf die Wirkfläche 108 wird die Wirkfläche 108 in z-Richtung in Abständen mit gleicher Höhe Δh geteilt. Somit ist die maximale Höhe der Facetten 105 jeweils Δh. Die verwendete Modulo-Funktion ist nachfolgend angegeben $modulo (a, m) = a - ⌊ \frac{a}{m} ⌋ \cdot m$
wobei die Gaußklammer $⌊ \frac{a}{m} ⌋$
die größte ganze Zahl bezeichnet, die kleiner oder gleich der Zahl in der Gaußklammer ist, also das Ergebnis der Division a/m ohne den Rest der Division.
Damit ergibt sich für die Facettenflächen die nachfolgende Formel $z_{F a c e t t e} = m o d u l o (z_{Wirkfläche}, h) = z_{Wirkfläche} - ⌊ \frac{z_{Wirkfläche}}{Δ h} ⌋ \cdot Δ h$
Gemäß dem oben beschriebenen Vorgehen kann basierend auf einer gewünschten optischen Wirkfläche 108, die entsprechende Fresnel-Struktur 12 abgeleitet werden, die die entsprechende optische Wirkung bereitstellt. Aufgrund der Stufenform kann zwar mit der Fresnel-Struktur 12 nicht dieselbe optische Wirkung erreicht werden, die eine Grenzfläche hätte, die gemäß der Freiformfläche 108 ausgebildet ist, jedoch wird eine vergleichbare optische Wirkung erreicht.
Wie der Darstellung in 10 und 11 zu entnehmen ist, weisen die Facetten 105 die durch die Freiformfläche 108 im Höhenbereich Δh vorgegebenen Krümmungen auf. Um die Herstellung der Fresnel-Struktur 12 zu vereinfachen, ist es möglich, den Verlauf der einzelnen Facetten 105 an die entsprechende Flächenform der Freiformflächen anzunähern. Im einfachsten Falle kann der Verlauf linearisiert werden, wie in der Schnittansicht von 12 schematisch dargestellt ist. Es ist jedoch auch möglich, die Facetten mit einer konvexen Krümmung (13) oder einer konkaven Krümmung (14) zu versehen. Auch eine Näherung durch einen anderen Krümmungsverlauf ist möglich, wie dies beispielsweise in 15 angedeutet ist.
In 16 ist ein Beispiel gezeigt, bei der die mittels der Fresnel-Struktur 12 nachzustellende optische Wirkfläche 108 gegenüber der sphärisch gekrümmten Vorderseite 11 stark gekippt ist. Auch in diesem Fall ist es keine Problem, die Wirkfläche 108 als Fresnel-Struktur 12 auf der Vorderseite 11 auszubilden, ohne daß die makroskopische Form der Vorderseite 11 verändert werden muß. Die Höhe Δh kann hier wie auch bei allen anderen Ausführungsformen im Bereich von 5 - 500 µm, insbesondere im Bereich von 0,01 - 0,1 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 0,3 mm liegen. Ferner muß die Höhe Δh nicht konstant sein, sondern kann hier wie auch bei allen anderen Ausführungsformen variieren. So kann z.B. Δh mit zunehmendem z-Wert selbst zu- oder abnehmen.
In 17 ist eine Schnittansicht der Fresnel-Struktur 12 an der gekrümmten Vorderseite 11 gezeigt, bei der die Facetten 105 jeweils linear ausgebildet sind. Die einzelnen Flanken 106 sind zueinander parallel ausgerichtet, wobei der ursprüngliche Verlauf der Vorderseite 11 noch schematisch eingezeichnet ist. Bei dieser Ausführungsform wurde in Abwandlung von Formel 1 die Facettenfunktion z_Facette von der Grundflächenfunktion z_Grundfläche abgezogen, so daß die Fresnel-Struktur 12 wie folgt beschreibbar ist: $z_{F} = z_{G r u n d f l ä c h e} - z_{F a c e t t e}$
Diese Art der Berechnung von z_F ist natürlich auch bei allen bereits beschriebenen Ausführungsformen sowie bei allen noch nachfolgenden Ausführungsformen möglich.
In 18 ist eine Abwandlung des Profils von 17 gezeigt, das sich im wesentlichen darin unterscheidet, daß die Flanken 106 im Schnitt nicht mehr zueinander parallel orientiert sind, sondern radial zum nicht gezeigten Mittelpunkt der Vorderseite 11.
In 19 ist eine Schnittansicht einer kompletten Facette 105 der Fresnel-Struktur 12 gezeigt. Wie aus der Darstellung ersichtlich ist, weist die Facette 105 eine Verspiegelung V auf, damit die gewünschte Strahlenumlenkung der Lichtstrahlen des Bildgebers 5 stattfindet.
In 20 ist eine Abwandlung gezeigt, bei der freie Bereiche, der aufgrund der Neigung der Facette 105 relativ zur Vorderseite 11 des Multifunktionsglases 3 gebildet ist, mit Material 134 bis zur Vorderseite 11 aufgefüllt ist. Die Auffüllung ist bevorzugt so durchgeführt, daß eine glatte, durchgehende Vorderseite 11 gebildet ist. Als Material 134 kann insbesondere das gleiche Material wie für das Multifunktionsglas 3 selbst verwendet werden.
Es ist jedoch auch möglich, die Fresnel-Struktur 12 so auszulegen, daß die Umlenkung der Lichtstrahlen des Bildgebers 5 durch innere Totalreflexion erfolgt, so daß eine Verspiegelung nicht mehr notwendig ist, wie in 21 angedeutet ist.
In 22 ist eine Schnittansicht einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Fresnel-Struktur 12 gezeigt. Bei dieser Fresnel-Struktur 12 erstrecken sich die Flanken 106 nicht wie bei den meisten bisher beschriebenen Ausführungsformen senkrecht (also hier in z-Richtung), sondern sind ebenfalls etwas geneigt. Dies vereinfacht die Fertigung der Fresnel-Struktur 12. Jedoch ist es bevorzugt, wenn der Neigungswinkel der Flanken 106 möglichst klein ist, so daß sie quasi senkrecht verlaufen.
Alle bisher beschriebenen Fresnel-Strukturen 12 waren zusammenhängende Fresnel-Strukturen. Darunter wird hier verstanden, daß die einzelnen Fresnel-Facetten 105 stets durch die Flanken 106 miteinander verbunden sind. Es ist jedoch auch möglich, die Fresnel-Facetten 105 voneinander beabstandet vorzusehen und zwischen den einzelnen Fresnel-Facetten 105 Abschnitte 123 einzufügen, die beispielsweise Abschnitte 123 der Vorderseite 11 sein können. Dies kann einfach dadurch realisiert werden, daß von der ermittelten Fresnel-Fläche z_F Bereiche bzw. Abschnitte durch den Verlauf der Grundfläche z_Grundfläche in diesen Abschnitten ersetzt werden. Ein Profil einer solchen Fresnel-Struktur 12 ist in 23 schematisch angedeutet.
Wenn man die Fresnel-Facetten 105 verspiegelt, kann auf diese Art beispielsweise die zweite Fresnel-Strukturen 13 bereitgestellt werden, wie in der vergrößerten Schnittansicht in 24 dargestellt ist. Mit der zweiten Fresnel-Struktur 13 kann das vom Bildgeber 5 kommende Strahlenbündel BS mit einem zweiten Strahlenbündel US zu einem gemeinsamen Strahlenbündel GS überlagert werden. Wie der Darstellung in 24 entnommen werden kann, sind die Fresnel-Facetten 105 gegenüber der Normalen der Vorderseite 11 so gekippt, daß der Teil des ersten Strahlenbündels BS (auch als Bildstrahlenbündel BS bezeichnet), der auf die jeweilige Fresnel-Facette 105 trifft, nach rechts als Bildteilstrahl BS' umgelenkt wird. Der restliche Teil des Bildstrahlenbündels BS, der nicht auf die Fresnel-Facetten 105 trifft, wird an der Vorderseite 11 so reflektiert und/oder transmittiert, daß er nicht Teil des gemeinsamen Strahlenbündels GS wird.
Der Teil des Umgebungsstrahlenbündels US, der (in 24 von links) auf die Rückseite der Fresnel-Facetten 105 trifft, wird von den Fresnel-Facetten 105 so abgeschattet, daß er nicht Teil des gemeinsamen Strahlenbündels GS wird. Daher ist dieser Teil des Umgebungsstrahlenbündels US schraffiert eingezeichnet. Der restliche Teil des Umgebungsstrahlenbündels US tritt als Umgebungsteilstrahlen US' durch die transmissiven Bereiche 123 zwischen den Fresnel-Facetten 105 hindurch.
Die nicht zusammenhängende Fresnel-Struktur 13 gemäß 24 bewirkt somit eine Überlagerung des durch die transmissiven Bereiche 123 hindurchtretenden Teils US' des Umgebungsstrahlenbündels US mit dem an den Fresnel-Facetten 105 reflektierten Teil BS' des Bildstrahlenbündels BS zu einem gemeinsamen Strahlenbündel GS.
Bevorzugt kann die zweite Fresnel-Struktur 13 mehrere voneinander beabstandete Fresnel-Abschnitte 140 aufweisen, die gemäß 24 oder auch in gleicher Weise wie die erste Fresnel-Struktur 12 ausgebildet sind. Die Fresnel-Abschnitte 140 können, wie in der schematischen Draufsicht in 25 auf den beispielsweise rechteckigen Überlagerungsbereich 129 gezeigt ist, beliebig verteilt sein. In den Bereichen dazwischen bleibt das Multifunktionsglas 3 erhalten, so daß diese Bereiche normale Lichtdurchtrittsbereiche darstellen.
Um eine regelmäßige Anordnung bzw. Struktur der Fresnel-Abschnitte 140 zu verhindern, können diese z. B. wie folgt angeordnet werden. Es werden kreisförmige Bereich festgelegt, deren Durchmesser wie folgt bestimmt werden kann $D = \sqrt{(100 - T) / 100 / π} \cdot 2 \cdot A P X / N$
Wobei T die geforderte Transmission für das Umgebungslicht in Prozent, N die Anzahl der Kreise in x-Richtung und APX die Aperturbreite in x-Richtung ist. Die Kreise werden zunächst in einem festen Raster mit Rasterabstand APX/N in x und y äquidistant angeordnet. Danach werden die Kreismittelpunktslagen leicht modifiziert, indem die Richtung und Länge der Mittelpunktverschiebung ausgewürfelt werden. Die Länge wird hier so gewählt, daß kein Überlappungseffekt zwischen benachbarten Kreisen auftritt.
Als Statistikfunktionen für Länge und Winkel können folgende Formeln angewendet werden.
Statistische Verschiebungslänge: $r = (A P X / N / 2 - D / 2) \cdot r a n d f$
Statistische Verschiebungsrichtung : $w = 360 \cdot r a n d f$
Wobei randf einen Zufallswert zwischen 0 und 1 liefert. Die modifizierte Position der Kreise 140 ergibt sich dann gemäß den nachfolgenden Formeln: $x = (i / N) \cdot A P X + r \cdot cos (w)$
$y = (j / N) \cdot A P X + r \cdot sin (w)$
$M = r o u n d (A P Y / A P X)$
Wobei die Funktion round das Argument (APY/APX) auf ganze Zahlen rundet.
Natürlich kann auch jede andere Art der Verteilung der Fresnel-Abschnitte 140 gewählt werden, wobei bevorzugt eine nicht regelmäßige Anordnung gewählt wird.
Die dritten und vierten Fresnel-Strukturen 43, 44, 45, 49 und 42, 50-53 können in gleicher Weise wie die erste oder zweite Fresnel-Struktur 12, 13 ausgebildet werden.
In 26 ist eine vergrößerte Detailansicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung 1 von 1 dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und zu deren Beschreibung auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Zusätzlich umfaßt die Anzeigevorrichtung 1 von 26 zwei weitere zweite Fresnel-Strukturen 60, 61 auf, die lateral versetzt zur zweiten Fresnel-Struktur 13 angeordnet sind. Wie in 26 gezeigt ist, sind die zweite Fresnel-Struktur 60 rechts neben der zweiten Fresnel-Struktur 13 und die zweite Fresnel-Struktur 61 links neben der zweiten Fresnel-Struktur 13 angeordnet. Die weiteren zweiten Fresnel-Strukturen 60, 61 sind zur Anpassung an den individuellen Nase-Auge-Abstand des Benutzers vorgesehen, wobei es von dem Einfallswinkel des vom Bildgeber 5 auf die erste Fresnel-Struktur 12 treffenden Lichtes abhängt, welche der drei zweiten Fresnel-Strukturen 13, 60 und 61 die Lichtauskopplung bewirkt.
Zur Anpassung der Anzeigevorrichtung 1 an den Benutzer wird somit eine geeignete Drehstellung des Bildgebers 5 gewählt, so daß dann für den vorliegenden Nase-Auge-Abstand die optimale laterale Lage (in z-Richtung) des dargestellten virtuellen Bildes 15 vorliegt.
Eventuell muß auch die Drehstellung des Aufnahmesensors 8 angepaßt werden, da die entsprechende zweite Fresnel-Struktur 13, 60, 61 als zweiter Einkoppelbereich für den Rückkanal 17 genutzt wird.
Der Vorwärtskanal 16 kann zusammen mit dem ersten Einkoppelbereich 12 sowie den Auskoppelbereichen 13, 60 und 61 auch so ausgebildet sein, daß in Abhängigkeit des Einkoppelortes (z.B. in z-Richtung) innerhalb des ersten Einkoppelbereiches 12 eine Auskopplung aus einem der Auskoppelbereiche 13, 60 und 61 erfolgt. In diesem Fall ist der Bildgeber 5 beispielsweise so vorgesehen, daß er in z-Richtung verschiebbar ist. Gleiches gilt dann, sofern notwendig, für den Aufnahmesensor 8.
Ferner kann eine Fixiereinheit vorgesehen sein, die die eingestellte Stellung (Drehstellung und/oder laterale Stellung) des Bildgebers 5 und eventuell des Aufnahmesensors 8 fixiert.
Die zweiten Fresnel-Strukturen 60 und 61 können in gleicher oder ähnlicher Weise wie die zweite Fresnel-Struktur 13 ausgebildet sein.

Claims

Anzeigevorrichtung (1) mit einer auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbaren Haltevorrichtung (2), einem an der Haltevorrichtung (2) befestigten Bildgeber (5) zur Erzeugung eines Bildes, einer Steuereinheit (9) zur Steuerung des Bildgebers (5) und einem an der Haltevorrichtung (2) befestigten Multifunktionsglas (3, 4), das einen ersten Einkoppelbereich (12) und einen ersten Auskoppelbereich (13) aufweist, wobei das erzeugte Bild über den ersten Einkoppelbereich (12) in das Multifunktionsglas (3) eingekoppelt, im Multifunktionsglas (3) bis zum ersten Auskoppelbereich (13) geführt und über den ersten Auskoppelbereich (13) so ausgekoppelt wird, daß der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung (2) das ausgekoppelte Bild als virtuelles Bild (15) in einem vor dem Multifunktionsglas (3, 4) liegenden Darstellungsbereich (40) wahrnehmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (1) einen Detektor (8) und das Multifunktionsglas (3, 4) einen Rückkanal (17) aufweist, über den zumindest ein Teil (46) des Darstellungsbereiches im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung (2) mit zumindest zwei unterschiedlichen Vergrößerungen in einen Detektionsbereich abgebildet wird, wobei mittels dem Detektor (8) selektiv eine der Abbildungen aus dem Detektionsbereich detektierbar ist und der Detektor (8) mit der Steuereinheit (9) verbunden ist, die in Abhängigkeit der detektierten Abbildung die Bilderzeugung steuert.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (8) zur selektiven Detektion um eine Achse kippbar und/oder entlang einer Achse verschiebbar ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkanal (17) mehrere zweite Einkoppelbereiche (43, 44, 45) aufweist, die zur unterschiedlichen Vergrößerung bei den Abbildungen beitragen oder die unterschiedliche Vergrößerungen bewirken.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren zweiten Einkoppelbereiche (43, 44, 45) in Richtung des Rückkanals (17) nebeneinander angeordnet sind.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren zweiten Einkoppelbereiche (43, 44, 45) quer zur Richtung des Rückkanals (17) nebeneinander angeordnet sind.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkanal (17) für jeden zweiten Einkoppelbereich (43, 44, 45, 49) genau einen zweiten Auskoppelbereich (50, 51, 52, 53) aufweist, wobei die zweiten Auskoppelbereiche (50, 51, 52, 53) quer zur Richtung des Rückkanals (17) nebeneinander angeordnet sind.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der zweiten Einkoppelbereiche (43, 44, 45) als erster Auskoppelbereich ausgebildet ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einkoppelbereiche (43, 44, 45) an der - im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Haltevorrichtung (2) - dem Auge des Benutzers zugewandte Rückseite (14) des Multifunktionsglases (3, 4) ausgebildet sind.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Einkoppelbereiche (43, 44, 45) jeweils als Fresnel-Struktur ausgebildet ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnel-Struktur jeweils eine abbildende Eigenschaft aufweist und eine Strahlengangfaltung bewirkt.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Auskoppelbereich (13) als Fresnel-Struktur, insbesondere als nicht zusammenhängende Fresnel-Struktur, ausgebildet ist.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückkanal (17) so ausgebildet ist, daß die Abbildungen mit unterschiedlicher Vergrößerung zueinander lateral versetzt und/oder mit unterschiedlichen Austrittswinkeln aus dem Multifunktionsglas (3, 4) austreten.
Anzeigevorrichtung (1) nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (9) dazu eingerichtet ist, im ausgekoppelten Bild die detektierte Abbildung zumindest teilweise darzustellen.