DE102014107939A1

DE102014107939A1 - Verfahren zum Erzeugen von Bildern für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung sowie eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE102014107939A1
Application number: DE102014107939.6A
Authority: DE
Inventors: Franz Troppenhagen; Andreas Klavehn; Rüdiger Mohn; Ersun Kartal
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2014-06-05
Publication date: 2015-12-17

Abstract

Es ist ein Verfahren zum Erzeugen von Bildern für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung, die
eine tragbare Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Bildschirm und
eine Abbildungsoptik aufweist, die auf dem Bildschirm erzeugte Bilder so abbildet, dass sie der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Anzeigevorrichtung als virtuelle Bilder wahrnehmen kann, bereitgestellt,
wobei auf der Bilderzeugungsvorrichtung eine Anwendung ausgeführt wird, die den Bildschirm so ansteuert, dass basierend auf zugeführten Bilddaten eines ersten Bildes das erste Bild sowohl in einem ersten Abschnitt des Bildschirms als auch in einem vom ersten Abschnitt getrennten zweiten Abschnitt des Bildschirms erzeugt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von Bildern für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung sowie eine Anzeigevorrichtung, die auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbar ist.
Solche Anzeigevorrichtungen können insbesondere so ausgebildet sein, dass der Benutzer nur noch die durch die Anzeigevorrichtung erzeugten Bilder und nicht mehr die Umgebung wahrnehmen kann. Solche Anzeigevorrichtungen werden auch als HMD-Vorrichtung(Head Mounted Display)-Vorrichtung bezeichnet.
Bei solchen Anzeigevorrichtungen ist es möglich, eine tragbare Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Bildschirm, wie z. B. einem Mobiltelefon, als Bildquelle einzusetzen, wobei eine Abbildungsoptik vorgesehen ist, die auf dem Bildschirm erzeugte Bilder so abbilden kann, dass sie der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Anzeigevorrichtung als virtuelle Bilder wahrnehmen kann.
Schwierig gestaltet sich die Erzeugung der Bilder in der Art, dass stets die gewünschten Bilder auch so dargestellt werden können, dass der Benutzer sie als virtuelle Bilder wahrnehmen kann.
Ausgehend hiervon ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Erzeugen von Bildern für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung bereitzustellen, mit dem die Erzeugung der notwendigen Bilder leicht möglich ist. Ferner soll eine entsprechende Anzeigevorrichtung bereitgestellt werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Erzeugen von Bildern für ein auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung gelöst, die eine tragbare Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Bildschirm und eine Abbildungsoptik aufweist, die auf dem Bildschirm erzeugte Bilder so abbildet, dass sie der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Anzeigevorrichtung als virtuelle Bilder wahrnehmen kann, wobei auf der Bilderzeugungsvorrichtung eine Anwendung ausgeführt wird, die den Bildschirm so ansteuert, dass basierend auf zugeführten Bilddaten eines ersten Bildes das erste Bild sowohl in einem ersten Abschnitt des Bildschirms als auch in einem vom ersten Abschnitt getrennten zweiten Abschnitt des Bildschirms erzeugt wird.
Da erfindungsgemäß eine Anwendung direkt auf der Bilderzeugungsvorrichtung ausgeführt wird, kann in vorteilhafter Weise schnell die gewünschte Bilderzeugung durchgeführt werden. Des weiteren können Bilddaten, die auf der Bilderzeugungsvorrichtung gespeichert sind, zur Darstellung genutzt werden.
Bei der Bilderzeugungsvorrichtung kann es sich um ein tragbares Gerät mit einem Rechnermodul zum Ausführen von Programmanweisungen und zum Ansteuern des Bildschirms handeln. Eine solche Bilderzeugungsvorrichtung ist z. B. ein Mobiltelefon, wie z. B. ein Smartphone.
Erfindungsgemäß wird somit die Eigenschaft der tragbaren Bilderzeugungsvorrichtung, Programmanweisungen ausführen zu können, genutzt, um eine Anwendung auf der Bilderzeugungsvorrichtung mit den entsprechenden Anweisungen auszuführen, die die Bildschirmansteuerung und die Aufteilung des Bildschirms in zwei Abschnitte mit der Darstellung des gleichen Bildes in beiden Abschnitten durchführt.
Die Anwendung kann die Bildschirm so ansteuern, dass die beiden Abschnitte voneinander beabstandet sind und der Bereich zwischen den beiden Abschnitten dunkel geschaltet ist.
Ferner kann die Anwendung das erste Bild im ersten und zweiten Abschnitt so erzeugen, dass bei Betrachtung der beiden Bilder kein Stereoeffekt vorliegt. Natürlich können die Bilder auch so erzeugt werden, dass ein Stereoeffekt vorliegt.
Die Bilddaten können in der Weise zugeführt werden, dass die Anwendung auf in der Bilderzeugungsvorrichtung gespeicherte Bilddaten zugreift und/oder dass sie auf die Bilderzeugungsvorrichtung gestreamt werden. Insbesondere kann die Anwendung Bilddaten anderer Anwendungen auf der Bilderzeugungsvorrichtung erfindungsgemäß darstellen.
Ferner ist es möglich, dass das erste Bild in zumindest in einem der Abschnitte vorverzerrt erzeugt und dadurch ein Abbildungsfehler der Abbildungsoptik zumindest verringert wird.
Wenn die tragbare Bilderzeugungsvorrichtung z. B. als Mobiltelefon ausgebildet ist, kann die Anwendung auch als App bezeichnet werden.
Bei den zugefügten Bilddaten kann es sich insbesondere um Bilddaten einer Aufnahme der Umgebung eines die Anzeigevorrichtung auf dem Kopf tragenden Benutzers und/oder um sonstige Bilddaten handeln. Es ist somit beispielsweise möglich, dem Benutzer die Umgebung als erstes Bild darzustellen. Zusätzlich kann die Umgebung mit weiteren Bildinformationen in Überlagerung gezeigt werden, so dass dem Benutzer mehr als die Umgebung angezeigt wird. Dabei kann es sich beispielsweise um Hinweise handeln, die kontextsensitiv erzeugt und im erzeugten Bild dargestellt werden.
Insbesondere kann dem Benutzer ein Livebild der Umgebung angezeigt werden. Dazu ist bevorzugt noch eine Kamera vorgesehen, die die Umgebung aufnimmt. Die Kamera kann eine separate Kamera sein, die bevorzugt an der Anzeigevorrichtung befestigt ist. Insbesondere ist es möglich, eine an der Bilderzeugungsvorrichtung vorhandene Kamera zu nutzen. Bei Smartphones ist in der Regel eine Kamera vorgesehen, die auf der Rückseite (der dem Bildschirm abgewandten Seite) vorgesehen ist, so dass diese Kamera für die Aufnahme der Umgebung genutzt werden kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Anwendung das erste Bild im ersten und zweiten Abschnitt so erzeugen, dass ein Bildinhalt des ersten Bildes im ersten und zweiten Abschnitt entweder mit einem ersten Abstand oder mit einem davon verschiedenen zweiten Abstand erzeugt wird. Damit ist es möglich, die Bilderzeugung an unterschiedliche Augenpupillenabstände von Benutzern anzupassen.
Insbesondere kann die Anwendung eine Schnittstelle aufweisen, über die der Abstand eingegeben werden kann, wobei dann das erste Bild im ersten und zweiten Abschnitt in Abhängigkeit des eingegebenen Abstandes so erzeugt wird, dass der eingegebene Abstand auf dem Bildschirm zwischen dem Bildinhalt des Bildes vorliegt. Insbesondere ist eine kontinuierliche Abstandsänderung mittels der Anwendung möglich.
Zur Einstellung des Abstandes kann es notwendig sein, das erste Bild zu beschneiden. Somit wird dann nicht das komplette erste Bild in den beiden Abschnitten dargestellt, sondern nur ein beschnittenes erstes Bild.
Eventuell nicht durch das erste Bild ausgefüllte Bereiche des Bildschirms können schwarz dargestellt werden.
Es wird ferner eine Anzeigevorrichtung bereitgestellt, die auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbar ist und eine tragbare Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Bildschirm sowie eine Abbildungsoptik aufweist, die auf dem Bildschirm erzeugte Bilder so abbildet, dass sie der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Anzeigevorrichtung als virtuelle Bilder wahrnehmen kann, wobei auf der Bilderzeugungsvorrichtung eine Anwendung ausgeführt wird, die den Bildschirm so ansteuert, dass basierend auf zugeführten Bilddaten eines ersten Bildes das erste Bild sowohl in einem ersten Abschnitt des Bildschirms als auch in einem vom ersten Abschnitt getrennten zweiten Abschnitt des Bildschirms erzeugt wird.
Die Eigenschaft der Bilderzeugungsvorrichtung, die Anwendung direkt auszuführen, wird in vorteilhafter Weise genutzt, um die notwendige Bilderzeugung in den beiden Abschnitten durchzuführen.
Insbesondere kann die Bilderzeugungsvorrichtung ein Rechnermodul zum Ausführen von Programmanweisungen und zum Ansteuern des Bildschirms aufweisen.
Die Bilderzeugungsvorrichtung kann z. B. als Mobiltelefon ausgebildet sein.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung kann eine Kamera vorgesehen sein, die die Umgebung aufnimmt und als Bilddaten der Bilderzeugungsvorrichtung zuführt. Insbesondere kann die Kamera Teil der Bilderzeugungsvorrichtung und insbesondere der Bilderzeugungsvorrichtung und insbesondere des Mobiltelefons sein.
Somit ist es möglich, mit der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung dem Benutzer die Umgebung darzustellen. Insbesondere kann dies als Livebild erfolgen.
Ferner kann bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung die Anwendung das erste Bild, das eine Aufnahme der Umgebung ist, in Überlagerung mit zumindest einem weiteren Bildelement auf den beiden Abschnitten des Bildschirms erzeugen. Bei dem zumindest einem weiteren Bildelement kann es sich z. B. um einen Hinweis oder auch eine sonstige kontextsensitive Information handeln.
Natürlich ist es auch möglich, dass die aufgenommene Umgebung noch einer Bilddatenverarbeitung unterzogen wird, bevor sie dargestellt wird. Dabei kann es sich um eine Helligkeitsanpassung, eine Farbanpassung, eine Falschfarbendarstellung, etc. handeln.
Die beschriebene Darstellung der Umgebung in Überlagerung mit einer weiteren Bildinformation wird häufig auch als Augmented Reality-Darstellung bezeichnet.
Es ist auch möglich, dass die Bilderzeugungsvorrichtung eine Schnittstelle aufweist, über die eine Eingabe des Abstandes möglich ist. Insbesondere kann die tragbare Bilderzeugungsvorrichtung die Schnittstelle aufweisen. Insbesondere kann die Bilderzeugungsvorrichtung auswechselbar vorgesehen sein. Somit kann ein Benutzer sein Mobiltelefon in der Anzeigevorrichtung positionieren und dann in der gewünschten Art und Weise die darauf erzeugten Bilder wahrnehmen.
Ferner wird ein Programmprodukt bereitgestellt, das Softwarecodes umfasst, mit dem die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens (einschließlich seiner Weiterbildungen) ausgeführt werden, wenn der Softwarecode auf der Bilderzeugungsvorrichtung ausgeführt wird.
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 schematische perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1;
2 eine schematische Draufsicht der Ausführungsform von 1;
3 eine schematische Draufsicht der in der Anzeigevorrichtung 1 angeordneten Bilderzeugungsvorrichtung;
4 eine Draufsicht der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß 3 zur Erläuterung der Aufteilung des Bildschirms in zwei Abschnitte und der Darstellung der gleichen Bilder auf beiden Abschnitten;
5 eine Schnittdarstellung durch die erste Abbildungsoptik 6 gemäß 2;
6 eine Darstellung zur Erläuterung des bereitgestellten Sichtfeldes S, und
7–9 Darstellungen der Bilderzeugungsvorrichtung gemäß 3 zur Erläuterung der Anpassung der Darstellung der Bilder in den beiden Abschnitten an den Augenpupillenabstand des Benutzers.
In 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 schematisch in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Die Anzeigevorrichtung 1 umfasst ein im wesentlichen kastenförmig ausgebildetes Vorderteil 2 mit einer offenen Seite 3. Die Kontur der offenen Seite 3 ist so ausgebildet, dass sie an den Kopf eines Benutzers so anlegbar ist, dass der Benutzer die Anzeigevorrichtung 1 in einer brillenartigen Form auf dem Kopf tragen kann. Dazu weist die Kontur einerseits eine Nasenauflage 4 auf und ist an den beiden seitlichen Enden des Vorderteils 2 ein Halteband 5 befestigt ist. Das Halteband 5 ist beim Tragen der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 um den Kopf des Benutzers geführt, so dass der gewünschte Anpressdruck vorliegt, um die Anzeigevorrichtung 1 ergonomisch und bevorzugt lichtdicht auf dem Kopf tragen zu können. Das Halteband 5 kann z. B. als ein elastisches Band und/oder als Band mit einstellbarer Länge ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 umfasst eine erste Abbildungsoptik 6 für ein linkes Auge LA des Benutzers und eine zweite Abbildungsoptik 7 für ein rechtes Auge RA des Benutzers, die jeweils ein in einer Bildebene E erzeugtes Bild so vergrößert abbilden, dass es der Benutzer als virtuelles Bild wahrnehmen kann. Dies ist am besten in 2 ersichtlich, das eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung 1 zeigt, wobei zur besseren Darstellung in 2 das Vorderteil 2 als oben offen gezeigt ist, was jedoch nicht tatsächlich der Fall ist.
Zur Bilderzeugung kann die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ein tragbares Gerät 8 mit einem Bildschirm 9 aufweisen, das in der Anzeigevorrichtung 1 so angeordnet ist, dass der Bildschirm 9 des tragbaren Gerätes 8 in der Bildebene E liegt. In 2 ist zur Vereinfachung der Darstellung lediglich der Bildschirm 9 schematisch eingezeichnet und in 1 ist zur Vereinfachung der Darstellung nur die Bildebene E und nicht das Gerät 8 dargestellt.
Das tragbare Gerät 8 umfasst ferner neben dem Bildschirm 9 ein Rechnermodul, das Programmanweisungen ausführen kann und die Ansteuerung des Bildschirms durchführt. Das tragbare Gerät 8 kann beispielsweise ein Mobiltelefon (z. B. ein sogenanntes Smartphone) oder eine sonstige Vorrichtung mit einem entsprechenden Bildschirm (wie z. B. der sogenannte iPod touch der Firma Apple Inc., Kalifornien, USA) sein.
In 3 ist beispielhaft ein solches tragbares Gerät 8 dargestellt, dass einen Bildschirm 9 sowie ein Rechnermodul 10 sowie weitere zum Betrieb des Gerätes notwendige Elemente (nicht gezeigt) aufweist. Das Rechnermodul 10 ist gestrichelt dargestellt, da es natürlich im Gerät 8 verbaut ist und von außen normalerweise nicht sichtbar ist.
Wie aus der Darstellung in 2 ersichtlich ist, bildet jede der beiden Abbildungsoptiken 6, 7 nur einen Teilbereich des Bildschirms 9 ab. Damit ein die Anzeigevorrichtung 1 auf dem Kopf tragender Benutzer ein darzustellendes Objekt mit beiden Augen wahrnehmen kann, muss dieses somit in den beiden Teilbereichen des Bildschirms 9, die durch die beiden Abbildungsoptiken 6 und 7 abgebildet werden, erzeugt werden.
Dazu ist eine Anwendung bzw. ein Programm auf dem tragbaren Gerät 8 vorgesehen, das durch das Rechnermodul 10 ausgeführt wird und den Bildschirm 9 so ansteuert, dass basierend auf zugeführten Bilddaten für das darzustellende Objekt bzw. für ein darzustellendes erstes Bild das Objekt bzw. das erste Bild 11 mit schematisch dargestellten Bildelementen 11 ₁, 11 ₂ und 11 ₃ sowohl auf einem ersten Abschnitt 12 des Bildschirms 9 als auch auf einem vom ersten Abschnitt 12 getrennten zweiten Abschnitt 13 des Bildschirms erzeugt, wie in 4 gezeigt ist.
Da die Anwendung auf dem Gerät 8 selber ausgeführt wird, können in vorteilhafter Weise auf dem Gerät 8 gespeicherte Bilddaten oder dem Gerät 8 zugeführte Bilddaten (z. B. gestreamte Bilddaten, bevorzugt über eine geeignete drahtlose Verbindung) benutzt werden, um die Darstellung der Bilder in den beiden Abschnitten 12 und 13 zu erzeugen. Insbesondere können aus anderen auf dem Gerät 8 laufenden Anwendungen stammende Bilddaten durch die erfindungsgemäße Anwendung so aufbereitet werden, dass stets in beiden Abschnitten 12 und 13 das gleiche Bild dargestellt wird. Dem die Anzeigevorrichtung 1 auf dem Kopf tragenden Benutzer können somit Bilder und Filme so dargeboten werden, dass er sie mit beiden Augen vergrößert als virtuelle Bilder wahrnehmen kann. Der Benutzer kann somit z. B. Videos von youtube oder sonstigen Videoplattformen, Videos, die auf dem Gerät gespeichert sind, oder sonstige Videos oder Bilder in der gewünschten Art und Weise vergrößert wahrnehmen. Auch ist es möglich, Bilder von auf dem Gerät installierten Spielen oder sonstigen Anwendungen vergrößert darzustellen.
Die beiden Abschnitte 12 und 13 können so gewählt sein, dass sie direkt aneinander grenzen. Alternativ ist es möglich, dass sie voneinander beabstandet sind. Der Abstandsbereich kann insbesondere als dunkel geschalteter Bereich dargestellt bzw. angesteuert werden.
Die Anwendung kann die Bilder 11 so in den beiden Abschnitten 12, 13 darstellen, dass für den Benutzer kein Stereoeffekt vorliegt. Es ist jedoch auch möglich, einen Stereoeffekt zu erzeugen.
Die beiden Abbildungsoptiken 6, 7 können gleich oder unterschiedlich ausgebildet sein. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform sind sie gleich ausgebildet, so dass nachfolgend lediglich die erste Abbildungsoptik 6 im Detail beschrieben wird.
Die erste Abbildungsoptik 6 umfasst eine erste Linse 15 mit negativer Brechkraft und eine zweite Linse 16 mit positiver Brechkraft, wobei beide Linsen 15, 16 voneinander beabstandet sind (5).
Die erste Linse 15 ist als Konvex-Konkav-Linse ausgebildet und weist eine erste und eine zweite Grenzfläche 17, 18 auf, wobei die konkave Seite 17 dem Bildschirm 9 bzw. der Bildebene E zugewandt ist. Die zweite Linse 16 ist als Konvex-Konvex-Linse ausgebildet und weist eine erste und eine zweite Grenzfläche 19, 20 auf. Alle vier Grenzflächen 17 bis 20 sind als asphärische Flächen ausgebildet. Insbesondere können sie als rotationssymmetrische Asphären ausgebildet sein, die bezüglich der optischen Achse OA rotationssymmetrisch sind. Die optische Achse OA steht senkrecht auf der Bildebene E.
Die vier Grenzflächen können durch die folgende Flächengleichung beschrieben werden, wobei r die radiale Höhe auf der Fläche ist.

Die Asphärenkonstanten für die Flächen sind in nachfolgenden Tabellen 1 und 2 angegeben. Tabelle 1

Fläche	c	k	A	B
20	0.03033007	–1.60209948	–4.30003E-05	6.46580E-08
19	–0.12496804	–3.35679383	–8.06124E-05	2.67804E-07
18	0.04115641	–43.59420143	–8.60171E-05	5.94804E-07
17	0.16131129	–3.81629776	5.94271E-06	1.79555E-07

Tabelle 2

Fläche	C	D	E	F
20	0	0	0	0
19	–6.80472E-10	8.06005E-13	0	0
18	–2.59066E-09	6.83841E-12	–9.37934E-15	4.79164E-18
17	–1.58643E-09	5.55020E-12	–9.00686E-15	5.57075E-18

Die Abstände entlang der optischen Achse OA sind in der nachfolgenden Tabelle 3 angegeben. Tabelle 3

Fläche – Fläche Abstand [mm]

21 – 20 18,0

20 – 19 19,92

19 – 18 0,40

18 – 17 4,15

17 – E 18,05
Die erste Linse 165 ist aus Polycarbonat mit einer Brechzahl n1 von 1,585 und einer Abbe-Zahl ν1 von 30,0 gebildet. Die zweite Linse 16 ist aus PMMA mit einer zweiten Brechzahl n2 von 1,492 und einer zweiten Abbe-Zahl ν2 von 57,2 gebildet. Die Brechzahlen und Abbe-Zahlen sind hier für die Wellenlänge von 589 nm angegeben.
Da die beiden Linsen 15 und 16 voneinander beabstandet und nicht als Kittglied ausgebildet sind, können alle vier Grenzflächen 17–20 genutzt werden, um die gewünschte Abbildung zu erzielen. Damit ist es möglich, das Bild 11 als virtuelles Bild abzubilden, wobei die Austrittspupille 21 (bzw. Eyebox 21) der ersten Abbildungsoptik 6 einen Durchmesser von 8 mm aufweist. Die Austrittspupille 21 ist von der Bildebene E und somit vom Bildschirm 9 um einen Abstand d von 60,52 mm beabstandet. Der erste und zweite Abschnitt 12, 13 weisen jeweils ein Seitenverhältnis von 4:3 auf, wobei die Diagonale 62,5 mm beträgt. Somit liegt ein äußerst kompakter Aufbau vor, der hervorragende optische Abbildungseigenschaften bereitstellt.
So wird das virtuelle Bild dem Benutzer mit einem Sichtfeld S mit α1 = 60° in y-Richtung und α2 = 45° in x-Richtung (6) bereitgestellt, so dass das Sichtfeld S in der Diagonalen 75° beträgt.
Da der Abstand zwischen der Austrittspupille 21 und der Fläche 20 18 mm beträgt, kann ein Brillenträger die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 bestimmungsgemäß zusammen mit seiner Brille auf dem Kopf tragen.
Bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung sind die beiden Abbildungsoptiken 6 und 7 für das linke und rechte Auge LA, RA des Benutzers um 61 mm voneinander beabstandet. Dies entspricht etwa dem mittleren Augenpupillenabstand der Weltbevölkerung. Nachdem die beiden Abbildungsoptiken 6, 7 jeweils eine runde Austrittspupille 21 mit einem Durchmesser von 8 mm aufweisen, können Benutzer mit Augenpupillenabständen im Bereich von 55 mm bis 69 mm die virtuellen Abbildungen der Bilder 11 auf dem Bildschirm 9 ohne Beschneidung des Bildfeldes wahrnehmen. Für ein ermüdungsfreies Betrachten der dargestellten Bilder ist es vorteilhaft, dass die beiden Bilder 11 so auf dem Bildschirm 9 so erzeugt werden, dass der Abstand der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ an den individuellen Augenpupillenabstand des jeweiligen Benutzers angepasst ist, insbesondere kann der Abstand der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ dem individuellen Augenpupillenabstand entsprechen oder diesem nahezu entsprechen. Dies gilt insbesondere für Benutzer mit einem Augenpupillenabstand der kleiner ist als der Abstand der beiden Abbildungsoptiken 6, 7, da diese sonst quasi etwas nach außen schielen müssen, was ergonomisch wesentlich ungünstiger ist und weniger toleriert wird, als ein Schielen nach innen, was Benutzer mit einem Augenpupillenabstand eventuell machen, der größer ist als der Abstand der beiden Abbildungsoptiken 6, 7.
Daher kann die Anwendung eine Funktion aufweisen, mit der der Abstand der Bilder 11 und insbesondere der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ änderbar ist.
In 7 ist das tragbare Gerät 8 in gleicher Weise wie in 4 dargestellt, wobei der Abstand D der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ dargestellt ist. Es wird angenommen, dass der Abstand D 61 mm beträgt bzw. für diesen Abstand der beiden Abbildungsoptiken 6 und 7 angepasst ist. Ein Benutzer mit einem Augenpupillenabstand von 61 mm kann somit bei aufgesetzter Anzeigevorrichtung 1 ermüdungsfrei geradeaus blicken und dabei die Bilder 11 gut wahrnehmen.
Wenn nun ein Benutzer mit einem kleinere Augenpupillenabstand die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung 1 nutzen will, ist es möglich, den Abstand D zu verringern. Dies ist schematisch in 8 gezeigt. Dazu wird das Bild 11 z.B. von der linken Seite etwas beschnitten, so dass das Bildelement 11 ₃ nicht mehr komplett im Bild enthalten ist, wie in 8 dargestellt ist. Dies führt jedoch dazu, dass der Abstand D der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ kleiner ist als bei dem in 7 gezeigten Zustand. Nachdem bei dem Zustand gemäß 8 die Ausdehnung der Bilder 11 in waagrechter Richtung geringer ist, bleiben links und rechts zwei streifenförmige Bereiche des Bildschirms 9 ungenutzt. Diese sind in 8 schraffiert dargestellt und können z.B. dunkel geschaltet sein (es wird schwarz dargestellt).
Für den Fall, dass der Abstand der Augenpupillen des Benutzers größer ist als der Abstand der Abbildungsoptiken 6, 7 können die Bilder 11 so dargestellt werden, dass der Abstand der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ größer ist als in dem Zustand von 7. Dieser Zustand für den größeren Abstand der Augenpupillen ist in 9 gezeigt. Die beiden Bilder 11 können mit einem Abstand voneinander dargestellt werden, so dass im mittleren Bereich des Bildschirms 9 ein nicht genutzter streifenförmiger Bereich vorliegt, der in 9 schraffiert dargestellt ist und der wiederum dunkel geschaltet sein kann.
Die Anwendung kann insbesondere eine Schnittstelle aufweisen, über die Eingaben bezüglich des Abstandes D der Bildelemente 11 ₁–11 ₃ der Anwendung übergeben werden können. In Abhängigkeit davon steuert die Anwendung dann die Bilderzeugung gemäß der in Verbindung mit 7–9 beschriebenen Zustände. Auch ist es möglich, in der Anwendung einen gewünschten Augenpupillenabstand zu hinterlegen, der dann verwendet wird. Dies kann beispielsweise über das tragbare Gerät 8 (bevorzugt vor dem Einsetzen in das Vorderteil 2) durchgeführt werden.

Claims

Verfahren zum Erzeugen von Bildern für eine auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbare Anzeigevorrichtung, die eine tragbare Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Bildschirm und eine Abbildungsoptik aufweist, die auf dem Bildschirm erzeugte Bilder so abbildet, dass sie der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Anzeigevorrichtung als virtuelle Bilder wahrnehmen kann, wobei auf der Bilderzeugungsvorrichtung eine Anwendung ausgeführt wird, die den Bildschirm so ansteuert, dass basierend auf zugeführten Bilddaten eines ersten Bildes das erste Bild sowohl in einem ersten Abschnitt des Bildschirms als auch in einem vom ersten Abschnitt getrennten zweiten Abschnitt des Bildschirms erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Anwendung den Bildschirm so ansteuert, dass die beiden Abschnitte voneinander beabstandet sind und der Bereich zwischen den beiden Abschnitten dunkel geschaltet ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Anwendung das erste Bild im ersten und zweiten Abschnitt so erzeugt, dass bei Betrachtung der beiden Bilder kein Stereoeffekt vorliegt.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Bilddaten dadurch zugeführt werden, dass die Anwendung auf in der Bilderzeugungsvorrichtung gespeicherte Bilddaten zugreift.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Bilddaten dadurch zugeführt werden, dass sie auf die Bilderzeugungsvorrichtung gestreamt werden.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Anwendung das erste Bild in zumindest einem der Abschnitte vorverzerrt erzeugt, um dadurch einen Abbildungsfehler der Abbildungsoptik zumindest zu verringern.
Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Anwendung das erste Bild im ersten und zweiten Abschnitt so erzeugt, dass ein Bildinhalt des ersten Bildes im ersten und zweiten Abschnitt mit einem ersten Abstand oder einem davon verschiedenen zweiten Abstand auf dem Bildschirm erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die Anwendung eine Schnittstelle zur Eingabe des Abstandes aufweist und die Erzeugung des ersten Bildes im ersten und zweiten Abschnitt in Abhängigkeit des eingegebenen Abstandes so durchführt, dass der eingegebene Abstand auf dem Bildschirm vorliegt.
Anzeigevorrichtung, die auf den Kopf eines Benutzers aufsetzbar ist und eine tragbare Bilderzeugungsvorrichtung (8) mit einem Bildschirm (9) sowie eine Abbildungsoptik (6, 7) aufweist, die auf dem Bildschirm (9) erzeugte Bilder so abbildet, dass sie der Benutzer im auf dem Kopf aufgesetzten Zustand der Anzeigevorrichtung (1) als virtuelle Bilder wahrnehmen kann, wobei auf der Bilderzeugungsvorrichtung (8) eine Anwendung ausgeführt wird, die den Bildschirm (9) so ansteuert, dass basierend auf zugeführten Bilddaten eines ersten Bildes das erste Bild (11) sowohl in einem ersten Abschnitt (12) des Bildschirms (9) als auch in einem vom ersten Abschnitt (12) getrennten zweiten Abschnitt (13) des Bildschirms (9) erzeugt wird.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Bilderzeugungsvorrichtung (8) ein Rechnermodul (10) zum Ausführen von Programmanweisungen und zum Ansteuern des Bildschirms (9) aufweist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, bei der die Bilderzeugungsvorrichtung (8) als Mobiltelefon ausgebildet ist.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der eine Kamera vorgesehen ist, die die Umgebung aufnimmt und als Bilddaten der Bilderzeugungsvorrichtung (8) zuführt.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 11 und 12, wobei die Kamera Teil des Mobiltelefons ist.
Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei der die Anwendung das erste Bild, das eine Aufnahme der Umgebung ist, in Überlagerung mit zumindest einem weiteren Bildelement auf den beiden Abschnitten (12, 13) des Bildschirms (9) erzeugt.
Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der die Bilderzeugungsvorrichtung (8) auswechselbar vorgesehen ist.
Programmprodukt, das Softwarecode umfasst, mit dem die Schritte gemäß eines der Ansprüche 1 bis 8 ausgeführt werden, wenn der Softwarecode auf der Bilderzeugungsvorrichtung (8) ausgeführt wird.