DE102011082208A1 - Diving or swimming goggles has spectacle lens, which has coupling region and decoupling region, where image module couples image produced on coupling region into spectacle lens - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Taucher- oder Schwimmbrille mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. The present invention relates to a diving or swimming goggles with the features of the preamble of
Eine solche Taucherbrille ist z.B. aus der
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Taucher- oder Schwimmbrille der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie für den Benutzer komfortabler nutzbar ist. Based on this, it is an object of the invention to develop a diving or swimming goggles of the type mentioned so that it is more comfortable for the user.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer eingangs genannten Taucher- oder Schwimmbrille dadurch gelöst, daß das Brillenglas einen Einkoppelbereich und einen Auskoppelbereich aufweist und daß das Bildmodul das erzeugte Bild über den Einkoppelbereich so in das Brillenglas einkoppelt, daß das erzeugte Bild im Brillenglas bis zum Auskoppelbereich geführt und über den Auskoppelbereich so ausgekoppelt wird, daß der Benutzer beim Gebrauch der Brille das ausgekoppelte Bild wahrnehmen kann. According to the invention the object is achieved in a diving or swimming goggles mentioned above in that the lens has a coupling region and a decoupling region and that the image module coupled via the coupling region of the image generated in the lens so that the image produced in the lens led to the decoupling and is coupled out via the decoupling region so that the user can perceive the decoupled image when using the spectacles.
Damit ist es grundsätzlich möglich, das Bild an jeder gewünschten Stelle im Brillenglas auszukoppeln. Dazu sind lediglich die Positionen des Einkoppel- und Auskoppelbereiches sowie die Führung zwischen beiden Bereichen im Brillenglas entsprechend vorzugeben. Thus, it is basically possible to decouple the image at any desired location in the lens. For this purpose, only the positions of the coupling and Auskoppelbereiches and the leadership between the two areas in the lens prescribe accordingly.
Somit kann das Bild z.B. so ausgekoppelt werden, daß es der Benutzer beim Gebrauch der Brille bei normaler Blickrichtung in Überlagerung mit der Umgebung wahrnehmen kann. Thus, the image may be e.g. be decoupled so that it can perceive the user when using the glasses in normal viewing direction in interference with the environment.
Insbesondere kann das Bild als virtuelles Bild ausgekoppelt werden. Dabei kann der Abstand des virtuellen Bildes zum Auge des Benutzers so gewählt sein, daß der Benutzer das Bild in Fernsicht normal wahrnehmen kann. Somit besteht für den Benutzer keine Notwendigkeit mehr, ein Umfokussieren zwischen Fern- und Nahbereich durchzuführen, um das Bild wahrnehmen zu können. In particular, the image can be extracted as a virtual image. In this case, the distance of the virtual image to the eye of the user can be chosen so that the user can perceive the image in the distance normal. Thus, there is no need for the user to refocus between the far and near areas to perceive the image.
Das Brillenglas kann eine Außenseite, die beim Gebrauch der Brille mit Wasser in Kontakt steht, und eine Innenseite aufweisen. Insbesondere kann das Brillenglas als planparallele Platte ausgebildet sein. The spectacle lens may have an outer side which is in contact with water during use of the spectacles and an inner side. In particular, the spectacle lens can be formed as a plane-parallel plate.
Das Brillenglas kann einstückig für beide Augen des Benutzers sein. Ferner ist es auch möglich, daß das Brillenglas zweiteilig ausgebildet ist, so daß für jedes Auge ein separates Brillenglas vorgesehen ist. The spectacle lens may be integral to both eyes of the user. Furthermore, it is also possible that the spectacle lens is formed in two parts, so that a separate spectacle lens is provided for each eye.
Die Abdichtfassung der Taucher- oder Schwimmbrille kann als Dichtmanschette ausgebildet sein, die entweder nur die Augen abdichtend umschließt oder auch noch zusätzlich die Nase abdichtend umschließt. The Abdichtfassung the diving or swimming goggles can be designed as a sealing sleeve, which encloses either only the eyes sealingly or even additionally surrounds the nose sealing.
Bei der erfindungsgemäßen Brille kann zur Führung des Bildes im Brillenglas zumindest eine innere Totalreflexion an der Außenseite des Brillenglases stattfinden. In gleicher Weise kann zur Führung des Bildes im Brillenglas zumindest eine innere Totalreflexion an der Innenseite des Brillenglases stattfinden. In the case of the spectacles according to the invention, at least one total internal reflection on the outside of the spectacle lens can take place in order to guide the image in the spectacle lens. In the same way, to guide the image in the spectacle lens, at least one total internal reflection can take place on the inside of the spectacle lens.
Ferner kann in einem Bereich auf der Außenseite und/oder in einem Bereich auf der Innenseite des Brillenglases eine Reflexionsschicht aufgebracht sein, die zur Führung des Bildes im Brillenglas eine Reflexion bewirkt. Furthermore, in a region on the outside and / or in a region on the inside of the spectacle lens a reflective layer can be applied, which causes a reflection to guide the image in the spectacle lens.
Bei der Reflexionsschicht kann es sich um eine teiltransparente Schicht handeln. Es ist insbesondere möglich, daß die Reflexionsschicht als Interferenzschicht ausgebildet ist, die selektiv für den Wellenlängenbereich des Lichtes des Bildgebers reflektierend ist und für den restlichen Bereich des sichtbaren Wellenlängenbereichs transmissiv ist. The reflection layer may be a partially transparent layer. In particular, it is possible that the reflection layer is formed as an interference layer, which is selectively reflective for the wavelength range of the light of the imager and is transmissive to the remaining range of the visible wavelength range.
Der Bildgeber kann ein monochromes Bild oder ein mehrfarbiges Bild erzeugen. The imager can produce a monochrome image or a multicolor image.
Die erfindungsgemäße Brille kann ein von der Innenseite beabstandetes Deckglas aufweisen, das so angeordnet ist, daß ein Luftspalt zwischen der Innenseite und dem Deckglas vorliegt. Damit kann stets sichergestellt werden, daß die Innenseite des Brillenglases nicht beschlägt, was bei der Führung des Bildes zwischen Einkoppel- und Auskoppelbereich von Nachteil sein könnte. The spectacles according to the invention may comprise a cover glass which is spaced from the inside and which is arranged so that there is an air gap between the inside and the cover glass. This can always be ensured that the inside of the lens does not fog, which could be a disadvantage in the management of the image between coupling and decoupling.
Die Brille kann insbesondere so ausgebildet werden, daß das Bild zur Führung vom Einkoppelbereich bis zum Auskoppelbereich zwischen Innen- und Außenseite des Brillenglases hin und her reflektiert wird. The spectacles can in particular be designed so that the image is reflected back and forth for guidance from the coupling region to the decoupling region between the inside and outside of the spectacle lens.
Ferner kann der Auskoppelbereich auf der Innenseite des Brillenglases ausgebildet sein und eine hydrophobe Beschichtung aufweisen. Damit wird sichergestellt, daß die Innenseite im Bereich des Auskoppelbereichs nicht beschlägt. Furthermore, the decoupling region can be formed on the inside of the spectacle lens and have a hydrophobic coating. This ensures that the inside does not fog up in the area of the decoupling area.
Der Einkoppelbereich kann bei der erfindungsgemäßen Brille ein Beugungsgitter oder eine Fresnel-Struktur aufweisen. Gleiches gilt für den Auskoppelbereich. The coupling region can in the glasses according to the invention, a diffraction grating or a Fresnel structure have. The same applies to the decoupling area.
Ferner kann der Einkoppelbereich auf der Innen- oder Außenseite des Brillenglases ausgebildet sein. Gleiches gilt für den Auskoppelbereich. Furthermore, the coupling-in area can be formed on the inside or outside of the spectacle lens. The same applies to the decoupling area.
Der Einkoppel- und/oder der Auskoppelbereich können jeweils bzw. kann eine Strahlengangfaltung bewirken sowie eine abbildende Eigenschaft aufweisen. The coupling-in and / or the coupling-out region can respectively or can bring about a beam path folding and have an imaging property.
Die erfindungsgemäße Brille kann ferner einen Tauchcomputer aufweisen, der relevante Daten während des Tauchgangs ermittelt, die mittels dem Bildgeber als Bild erzeugt und in der beschriebenen Weise über das Brillenglas dem Benutzer zur Wahrnehmung dargeboten werden. The spectacles according to the invention may further comprise a dive computer, which determines relevant data during the dive, which are generated by means of the image generator as an image and presented in the manner described above the spectacle lens to the user for perception.
Ferner kann das Bildmodul eine Steuereinheit aufweisen, die den Bildgeber ansteuert. Furthermore, the image module may have a control unit which controls the imager.
Bei der Ausführungsform mit Tauchcomputer kann dieser der Steuereinheit die ermittelten Daten mitteilen. Es ist jedoch auch möglich, daß ein Tauchcomputer separat vorgesehen ist und über eine Datenverbindung der Steuereinheit die Daten mitteilt. In the case of the embodiment with a dive computer, the latter can communicate the ascertained data to the control unit. However, it is also possible that a dive computer is provided separately and communicates the data via a data connection of the control unit.
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. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:
Bei der in
Ferner umfaßt die Taucherbrille
In
Das Bilderzeugungsmodul
Das Strahlenbündel
In
Unter der Annahme, daß die Brechzahl von Wasser für die Wellenlänge von 650 nm 1,34 (n(650) = 1,34) und die Brechzahl des für das Brillenglas
Wesentlich ist, daß der Einkoppelbereich
In
In
Die reflektierende Beschichtung
Natürlich kann die reflektierende Beschichtung
In
Auf der Innenseite
Da der Strahlengang im Brillenglas
Um auch eine sichere Auskopplung bereitzustellen, ist im Bereich des Auskoppelbereichs
In
In
Jedoch ist keine SiO-Schutzschicht und auch keine reflektierende Beschichtung auf der Innenseite
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können, soweit technisch sinnvoll, natürlich untereinander kombiniert werden. The described embodiments can, of course, be combined with each other, as far as is technically feasible.
Die erfindungsgemäße Taucherbrille
Das erzeugte Bild kann einfarbig sein. Es ist jedoch auch möglich, daß das erzeugte Bild mehrfarbig ist. The generated image can be monochrome. However, it is also possible that the generated image is multicolored.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen erfolgt die Einkopplung des erzeugten Bildes über die Außenseite
Der Einkoppelbereich
Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist das Brillenglas
Das Bilderzeugungsmodul
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