DE102020205937A1

DE102020205937A1 - Brillenvorrichtung und Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds

Info

Publication number: DE102020205937A1
Application number: DE102020205937.3A
Authority: DE
Inventors: Andreas Petersen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-11-18

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Brillenvorrichtung (10) mit zumindest einer Bilderzeugungseinheit (20), insbesondere einer Projektionseinheit (24), zu einem Erzeugen zumindest eines Bilds (22), mit zumindest einer Sensoreinheit (36) zu einem Erfassen zumindest einer Kenngröße einer Umgebungshelligkeit, und mit zumindest einer Reguliereinheit (42) zu einem Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds (22) in Abhängigkeit der Kenngröße.Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Reguliereinheit (42) zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter (44) aufweist, durch welchen die Helligkeit des Bilds (22) einstellbar ist.

Description

Stand der Technik
Es ist bereits eine Brillenvorrichtung mit zumindest einer Bilderzeugungseinheit, insbesondere einer Projektionseinheit, zu einem Erzeugen zumindest eines Bilds, mit zumindest einer Sensoreinheit zu einem Erfassen zumindest einer Kenngröße einer Umgebungshelligkeit, und mit zumindest einer Reguliereinheit zu einem Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds in Abhängigkeit der Kenngröße, vorgeschlagen worden.
Offenbarung der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Brillenvorrichtung mit zumindest einer Bilderzeugungseinheit, insbesondere einer Projektionseinheit, zu einem Erzeugen zumindest eines Bilds, mit zumindest einer Sensoreinheit zu einem Erfassen zumindest einer Kenngröße einer Umgebungshelligkeit, und mit zumindest einer Reguliereinheit zu einem Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds in Abhängigkeit der Kenngröße.
Es wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Reguliereinheit zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter aufweist, durch welchen die Helligkeit des Bilds einstellbar ist.
Vorzugsweise ist die Brillenvorrichtung als eine Augmented-Reality-Smart-Brille ausgebildet. Vorzugsweise weist die Brillenvorrichtung zumindest eine Brillengestelleinheit auf. Vorzugsweise weist die Brillenvorrichtung zumindest ein, bevorzugt zumindest zwei, Brillenglas/Brillengläser auf. Das zumindest eine Brillenglas kann aus Kunstglas oder Echtglas ausgebildet sein, insbesondere mit Sehstärkekorrektur oder ohne Sehstärkekorrektur. Bevorzugt umfasst die Brillengestelleinheit zumindest zwei Ohrenbügelelemente, welche dazu vorgesehen sind, die Brillenvorrichtung an Ohrmuscheln zu stabilisieren. Vorzugsweise weist die Brillengestelleinheit ein Frontfassungselement auf, an welchem insbesondere das zumindest eine Brillenglas gelagert ist. Insbesondere ist das Frontfassungselement zu einem Stabilisieren der Brillenvorrichtung auf einer Nase vorgesehen. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Vorzugsweise ist die zumindest eine Bilderzeugungseinheit als eine Projektionseinheit, insbesondere als ein Flying-Spot-Laser-Projektor, ausgebildet. Vorzugsweise weist die zumindest eine Bilderzeugungseinheit zumindest ein, bevorzugt mehrere, Laserelement/e, beispielsweise Laserdiode/n, auf, zu einem Erzeugen zumindest eines Laserstrahls, bevorzugt aus einem sichtbaren Wellenlängenspektrum, insbesondere mit verschiedenen Farben. Vorzugsweise ist die zumindest eine Bilderzeugungseinheit zu einem Projizieren des zumindest eines Bilds vorgesehen. Vorzugsweise ist die zumindest eine Bilderzeugungseinheit dazu vorgesehen, das zumindest eine Bild auf eine Netzhaut eines Nutzers zu projizieren. Vorzugsweise ist die zumindest eine Bilderzeugungseinheit dazu vorgesehen, das zumindest eine Bild zu einer Wahrnehmung in einem Raumwinkelbereich zu projizieren, welcher insbesondere auf einer den Ohrenbügelelementen abgewandten Seite des zumindest einen Brillenglases angeordnet ist. Vorzugsweise ist die Bilderzeugungseinheit dazu vorgesehen, das zumindest eine Bild in einen Wahrnehmungsabstand von 0,2 m bis unendlich, insbesondere 0,2 m bis 100000 m, zu der Brillenvorrichtung zu projizieren. Bevorzugt soll unter einem „Wahrnehmungsabstand“ ein Abstand verstanden werden, in welchem das zumindest eine Bild in dem Raumwinkel scheinbar angeordnet ist.
Vorzugsweise umfasst die Brillenvorrichtung eine Sensoreinheit zu einem Erfassen der zumindest einen Kenngröße der Umgebungshelligkeit. Vorzugsweise umfasst die Sensoreinheit einen Helligkeitssensor zu einem Erfassen der zumindest einen Kenngröße der Umgebungshelligkeit. Insbesondere ist die Kenngröße der Umgebungshelligkeit eine Kenngröße, mit welcher auf die Umgebungshelligkeit, insbesondere zwischen 0,001 Ix und 200.000 Ix, geschlossen werden kann. Die zumindest eine Kenngröße kann eine direkte gemessene Umgebungshelligkeit, insbesondere gemessen in Lux, sein. Insbesondere kann die zumindest eine Kenngröße als eine Augenparameterkenngröße ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Kenngröße der Umgebungshelligkeit eine Kenngröße, mit welcher die Umgebungshelligkeit mit einer maximalen Abweichung von maximal 50% der tatsächlichen Umgebungshelligkeit in Ix, besonders bevorzugt maximal 10% der tatsächlichen Umgebungshelligkeit in Ix, bestimmt werden kann, insbesondere weil ein menschliches Auge Änderungen der Umgebungshelligkeit logarithmisch wahrnimmt. Insbesondere ist die Kenngröße der Umgebungshelligkeit eine Kenngröße, mit welcher die Umgebungshelligkeit mit einer maximalen Abweichung von maximal 0,5 Ix, bevorzugt maximal 0,2 Ix, bestimmt werden kann.
Vorzugsweise kann die Projektionseinheit das zumindest eine Bild mit einer Leuchtdichte von bis zu 2000 Candela/m² projizieren. Vorzugsweise kann die Projektionseinheit das zumindest eine Bild mit einer Leuchtdichte von bis zu 2000 Candela/m² projizieren, insbesondere für jedes Laserelement. Unter „der Helligkeit des zumindest einen Bilds“ soll bevorzugt die Leuchtdichte des zumindest einen Bilds verstanden werden.
Bevorzugt ist die Projektionseinheit dazu vorgesehen, das zumindest eine Bild mit einer von Null verschiedenen Mindestleuchtdichte zu projizieren, welche insbesondere von einer Laseraktivierungsschwelle abhängt, insbesondere für jedes Laserelement. Insbesondere ist die Mindestleuchtdichte größer als 1 Candela/m², bevorzugt größer als 10 Candela/m², besonders bevorzugt größer als 50 Candelafm², insbesondere für jedes Laserelement.
Vorzugsweise kann die Projektionseinheit das zumindest eine Bild mit mindestens 256, bevorzugt mit mindestens 512, besonders bevorzugt mit mindestens 1024, verschiedenen Leuchtdichten projizieren, insbesondere für jedes Laserelement.
Vorzugsweise kann die zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds über eine Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder über eine Pulsweitenmodulation einstellen, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Vorzugsweise kann die zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter einstellen und/oder über eine Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder über eine Pulsweitenmodulation einstellen, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Bevorzugt kann die zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds zu einem Energieverbrauchsminimieren für definierte Helligkeiten über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter einstellen und/oder über eine Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder über eine Pulsweitenmodulation einstellen, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Bevorzugt kann die zumindest eine Reguliereinheit eine Methode zu einem Regulieren der Helligkeit, insbesondere der Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds aus einem Verstellen des zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filters, aus einem Einstellen der Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder aus einem Einstellen der Pulsweitenmodulation, insbesondere jeweils in Abhängigkeit der Kenngröße, auswählen. Es ist grundsätzlich technisch einrichtbar, dass die zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds nur über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter einstellen kann. Der zumindest eine elektrisch einstellbare optische Filter kann als Interferenzfilter ausgebildet sein.
Vorzugsweise kann zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds zwischen 0,01 Candela/m² und 2000 Candela/m² einstellen, insbesondere für jedes Laserelement, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Bevorzugt kann die zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds auf zumindest 256, bevorzugt auf mindestens 512, besonders bevorzugt auf mindestens 1024 und ganz besonders bevorzugt auf zumindest 2048, verschiedene Helligkeiten, insbesondere Leuchtdichten, einstellen, insbesondere für jedes Laserelement, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße.
Bevorzugt kann die zumindest eine Reguliereinheit die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds auf zumindest 256, bevorzugt auf mindestens 512, besonders bevorzugt auf mindestens 1024 und ganz besonders bevorzugt auf zumindest 2048, verschiedene Helligkeiten, insbesondere Leuchtdichten, zwischen 0,01 Candela/m² und 2000 Candela/m² einstellen, insbesondere für jedes Laserelement, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße.
Bevorzugt weist die zumindest eine Reguliereinheit zumindest eine Recheneinheit auf, welche die Helligkeit, insbesondere die Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds zumindest über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter, über eine Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder über eine Pulsweitenmodulation steuert und/oder regelt.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Brillenvorrichtung kann ein vorteilhaft großer dynamischer Helligkeitsbereich des zumindest einen Bilds erreicht werden. Insbesondere kann ein vorteilhaft einstellbarer Helligkeitsbereich für das zumindest eine Bild erreicht werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte laserleistungsunabhängige Einstellbarkeit der Helligkeit des zumindest einen Bilds erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der elektrisch einstellbare optische Filter zumindest eine Flüssigkristallzelle umfasst. Der zumindest eine elektrisch einstellbare optische Filter kann als Linearpolfilter oder Zirkularpolfilter ausgebildet sein. Vorzugsweise umfasst der zumindest eine elektrisch einstellbare Filter zumindest zwei unverstellbare Polarisatoren, welche vorzugsweise jeweils eine verschiedene Polarisationsrichtung aufweisen. Vorzugsweise weisen die zumindest zwei Polarisatoren zueinander senkrechte Polarisationsrichtungen auf. Vorzugsweise ist die zumindest eine Flüssigkristallzelle zwischen den zumindest zwei unverstellbaren Polarisatoren angeordnet. Vorzugsweise ist die Flüssigkristallzelle elektrisch verstellbar, insbesondere zu dem Einstellen des optischen Filters. Insbesondere sind Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallzelle orientierbar, beispielsweise zu einem linearen Polarisieren von Licht in einem Winkel zwischen 0 und 90°. Insbesondere kann durch eine elektrisch einstellbare Orientierung der Flüssigkristallmoleküle der Flüssigkristallzelle der Transmissionsgrad des optischen Filters eingestellt werden. Vorzugsweise ist der zumindest eine elektrisch einstellbare Filter zumindest teilweise als ein LCD-Polarisator ausgebildet. Es kann eine vorteilhaft von Einstellparametern, wie einer Stromstärke oder einer Pulsweite, des zumindest einen Laserelements unabhängige Einstellbarkeit der Helligkeit des zumindest einen Bilds erreicht werden. Alternativ oder zusätzlich kann der zumindest eine elektrisch einstellbare optische Filter zumindest teilweise als Elektrochromator ausgebildet sein.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der elektrisch einstellbare optische Filter zumindest teilweise aus einem elektrochromen Material ausgebildet ist. Insbesondere ist das elektrochrome Material ein intelligentes Glas, welches eine elektrisch einstellbare Lichtdurchlässigkeit, insbesondere einen elektrisch einstellbaren Transmissionsgrad, aufweist. Insbesondere kann ein elektrochromes Material eine elektrisch einstellbare Farbe, insbesondere Tönung, aufweisen. Es ist grundsätzlich technisch möglich, dass der elektrisch einstellbare optische Filter an eine Gestensteuerung und/oder eine Sprachsteuerung, beispielsweise analog zu einer Gestensteuerung eines scannenden Laserprojektors, gekoppelt ist. Es ist grundsätzlich technisch möglich, dass die Reguliereinheit, das zumindest eine Laserelement und/oder der elektrisch einstellbare optische Filter über die Gestensteuerung und/oder die Sprachsteuerung aktivierbar, insbesondere elektrisch einstellbar, ausgebildet sind. Es kann ein vorteilhaft kompakter elektrisch einstellbarer optischer Filter erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Brillenvorrichtung eine Strahlablenkungseinheit aufweist, welche in einem Strahlengang ausgehend von der Bilderzeugungseinheit hinter dem optischen Filter angeordnet ist. Unter einem „Strahlengang“ soll vorzugsweise ein Strahlengang gemäß einer geometrischen Optik verstanden werden. Vorzugsweise weist die Strahlablenkungseinheit zumindest einen Spiegel und/oder zumindest eine Linse und/oder zumindest ein diffraktives optisches Element, insbesondere zumindest ein holografisch optisches Element, bevorzugt ein HOE, auf. Es kann ein vorteilhaft gleichmäßiges Durchstrahlen des elektrisch einstellbaren optischen Filters erreicht werden, welches insbesondere unabhängig von einer Strahlablenkung ist. Insbesondere kann ein besonders vorteilhaft kompakter elektrisch einstellbarer optischer Filter erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Reguliereinheit dazu ausgebildet ist, die Helligkeit des zumindest einen Bilds unterhalb einer Mindestlaserhelligkeit einzustellen. Unter „einer Mindestlaserhelligkeit“ soll vorzugsweise eine Helligkeit, insbesondere Leuchtdichte, des zumindest einen Bilds verstanden werden, mit welcher das Bild erzeugt wird, wenn das zumindest eine Laserelement eine Laserschwelle erreicht. Vorzugsweise ist die Reguliereinheit, insbesondere die Recheneinheit, dazu ausgebildet, die Helligkeit des zumindest einen Bilds oberhalb der Mindestlaserhelligkeit über die Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder über die Pulsweitenmodulation einzustellen. Vorzugsweise ist die Reguliereinheit, insbesondere die Recheneinheit, dazu ausgebildet, die Helligkeit des zumindest einen Bilds oberhalb der Mindestlaserhelligkeit über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter auf zumindest 256, bevorzugt auf mindestens 512, besonders bevorzugt auf mindestens 1024 und ganz besonders bevorzugt auf zumindest 2048, verschiedene, insbesondere von Null verschiedene, Leuchtdichten einzustellen, insbesondere für jedes Laserelement, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Vorzugsweise ist die Reguliereinheit, insbesondere die Recheneinheit, dazu ausgebildet, die Helligkeit des zumindest einen Bilds unterhalb der Mindestlaserhelligkeit über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter einzustellen. Die Reguliereinheit, insbesondere die Recheneinheit, kann dazu ausgebildet sein, die Helligkeit des zumindest einen Bilds oberhalb der Mindestlaserhelligkeit über den zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter einzustellen. Vorzugsweise ist die Reguliereinheit, insbesondere die Recheneinheit, dazu ausgebildet, die Helligkeit des zumindest einen Bilds unterhalb der Mindestlaserhelligkeit auf zumindest 256, bevorzugt auf mindestens 512, besonders bevorzugt auf mindestens 1024 und ganz besonders bevorzugt auf zumindest 2048, verschiedene, insbesondere von Null verschiedene, Leuchtdichten einzustellen, insbesondere für jedes Laserelement, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Es ist grundsätzlich technisch erreichbar, dass die Reguliereinheit, insbesondere die Recheneinheit, die Helligkeit des zumindest einen Bilds unterhalb oder oberhalb der Mindestlaserhelligkeit auf zumindest 4096, bevorzugt auf mindestens 8192, besonders bevorzugt auf mindestens 16384 und ganz besonders bevorzugt auf zumindest 32768, verschiedene Leuchtdichten einstellen kann, insbesondere für jedes Laserelement, insbesondere in Abhängigkeit der Kenngröße. Es kann ein vorteilhaft großer dynamischer Bereich für die Helligkeit des zumindest einen Bilds erreicht werden. Insbesondere kann die Helligkeit des zumindest einen Bilds unterhalb der Mindestlaserhelligkeit eingestellt werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Bilderzeugungseinheit zumindest einen, insbesondere den bereits genannten, Flying-Spot-Laser-Projektor, insbesondere einen Retina-Scan-Projektor, aufweist. Vorzugsweise projiziert der zumindest eine Retina-Scan-Projektor das zumindest eine Bild, bevorzugt mittels eines Retina-Scans, auf eine Netzhaut, insbesondere eines Nutzers. Vorzugsweise kann die Reguliereinheit die Helligkeit des zumindest einen Bilds auf der Netzhaut einstellen in Abhängigkeit der Kenngröße der Umgebungshelligkeit, welche bevorzugt eine direkte gemessene Umgebungshelligkeit, insbesondere gemessen in Lux, ist. Alternativ oder zusätzlich kann die zumindest eine Bilderzeugungseinheit zumindest einen Flächenlichtmodulator, beispielsweise einen DLP-Modulator und/oder einen LCOS-Modulator, umfassen. Es kann eine vorteilhafte Helligkeitsanpassung für Retina-Scan-Projektoren erreicht werden, welche insbesondere unabhängig von einer Pupillengröße ist.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Sensoreinheit zumindest einen räumlich auflösenden Helligkeitssensor aufweist. Vorzugsweise ist der räumlich auflösende Helligkeitssensor dazu ausgebildet, die Kenngröße der Umgebungshelligkeit zu messen, insbesondere die Umgebungshelligkeit in Lux zu messen. Vorzugsweise kann der räumlich auflösende Helligkeitssensor die Kenngröße der Umgebungshelligkeit zumindest für einen Bereich zwischen 1 Ix und 100.000 Ix messen. Der zumindest eine räumlich auflösende Helligkeitssensor kann als eine Kamera ausgebildet sein. Es kann eine vorteilhafte Umgebungserkennung erreicht werden, welche insbesondere eine räumliche Umgebung sowie eine Umgebungshelligkeit beinhaltet.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Kenngröße als eine Augenkenngröße ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die zumindest eine Kenngröße der Umgebungshelligkeit als zumindest eine Pupillengröße ausgebildet. Vorzugsweise ist die zumindest eine Kenngröße der Umgebungshelligkeit als ein Pupillendurchmesser, ein Pupillenumfang und/oder eine Pupillenfläche ausgebildet. Insbesondere kann die Recheneinheit über eine hinterlegte Kennlinie der Pupillengröße als Funktion der Umgebungshelligkeit von der Pupillengröße auf die Umgebungshelligkeit schließen und/oder, insbesondere für Retina-Scan-Projektoren, von der Umgebungshelligkeit auf die Pupillengröße schließen. Es kann eine vorteilhaft an einen Nutzer angepasste Helligkeitseinstellung für das zumindest eine Bild erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die zumindest eine Sensoreinheit zumindest ein Eye-Tracking-System aufweist. Vorzugsweise weist die zumindest eine Sensoreinheit zumindest ein Eye-Tracking-System und zumindest einen, bevorzugt räumlich auflösenden, Helligkeitssensor auf. Das zumindest eine Eye-Tracking-System ist insbesondere dazu ausgebildet, die zumindest eine Kenngröße der Umgebungshelligkeit als zumindest eine Pupillengröße, bevorzugt als einen Pupillendurchmesser, als einen Pupillenradius, als einen Pupillenumfang und/oder als eine Pupillenfläche, zu messen. Es kann ein vorteilhaftes Erfassen der zumindest einen Pupillengröße erreicht werden.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds einer erfindungsgemäßen Brillenvorrichtung vorgeschlagen.
Es wird vorgeschlagen, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Helligkeit des zumindest einen Bilds über den elektrisch einstellbaren optischen Filter zumindest teilweise eingestellt wird und/oder, dass als die zumindest eine Kenngröße eine Augenkenngröße ermittelt wird. Vorzugsweise wird in zumindest einem Verfahrensschritt die Helligkeit des zumindest einen Bilds unterhalb der Mindestlaserhelligkeit auf von Null verschiedene Werte eingestellt. Es kann eine vorteilhaft gleichmäßige Helligkeitsregulierung erreicht werden. Insbesondere kann die Helligkeitsregulierung für einen vorteilhaft großen Umgebungshelligkeitsbereich gleichmäßig angepasst werden.
Die erfindungsgemäße Brillenvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren sollen/soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere können/kann die erfindungsgemäße Brillenvorrichtung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten sowie Verfahrensschritten abweichende Anzahl aufweisen. Zudem sollen bei den in dieser Offenbarung angegebenen Wertebereichen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als offenbart und als beliebig einsetzbar gelten.
Figurenliste
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:

1 eine erfindungsgemäße Brillenvorrichtung in einer schematischen Darstellung,
2 eine erfindungsgemäße Brillenvorrichtung in einem Betriebszustand in einer schematischen Darstellung und
3 ein erfindungsgemäßes Verfahren in einer schematischen Darstellung.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels
1 zeigt eine Brillenvorrichtung 10. Die Brillenvorrichtung 10 weist eine Brillengestelleinheit 12 auf. Die Brillenvorrichtung 10 weist zwei Brillengläser 14, 14' auf. Die Brillengestelleinheit 12 umfasst zumindest zwei Ohrenbügelelemente 16, 16', welche dazu vorgesehen sind, die Brillenvorrichtung 10 an Ohrmuscheln zu stabilisieren. Die Brillengestelleinheit 12 weist ein Frontfassungselement 18 auf, in welchem die Brillengläser 14, 14' eingefasst sind.
Die Brillenvorrichtung 10 umfasst eine Bilderzeugungseinheit 20 zu einem Erzeugen zumindest eines Bilds 22 auf einer Netzhaut eines Nutzers 30 (vgl. 2). Die Bilderzeugungseinheit 20 weist eine Projektionseinheit 24 auf, zu einem Projizieren des zumindest eines Bilds 22. Die Bilderzeugungseinheit 20 weist einen Flying-Spot-Laser-Projektor 26, insbesondere einen Retina-Scan-Projektor, auf. Insbesondere ist die Projektionseinheit 24 als der Flying-Spot-Laser-Projektor 26, insbesondere Retina-Scan-Projektor, ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Bilderzeugungseinheit 20 mehrere Laserelemente 34, welche jeweils einen Lichtstrahl, insbesondere Laserstrahl, erzeugen können zu einem Erzeugen des Bilds 22.
In 1 ist die Bilderzeugungseinheit 20 zu einer vereinfachten Darstellung außerhalb der Brillenvorrichtung 10 angeordnet. Insbesondere ist die Bilderzeugungseinheit 20 dazu vorgesehen, in oder an einem der Ohrenbügelelemente 16, 16' angeordnet zu werden.
Das Bild 22, welches auf die Netzhaut projiziert ist, erscheint dem Nutzer 30 in einem Raumwinkel 28. Insbesondere erscheint das Bild 22 in einem scheinbaren Abstand von 0,2 m bis unendlich auf einer den Ohrenbügelelementen 16, 16' abgewandten Seite der Brillengläser 14, 14'.
Die Brillenvorrichtung 10 umfasst eine Strahlablenkungseinheit 32 zu einem Umlenken des Lichtstrahls von der Bilderzeugungseinheit 20 auf die Netzhaut. Die Strahlablenkungseinheit 32 kann einem Fachmann bekannte MEMS-Elemente wie beispielsweise MEMS-Spiegel, MEMS-Linsen und/oder MEMS-HOEs umfassen. Insbesondere bilden die Brillengläser 14, 14' HOEs der Strahlablenkungseinheit 32.
Die Brillenvorrichtung 10 umfasst eine Sensoreinheit 36. Die Sensoreinheit 36 ist zu einem Erfassen einer Kenngröße einer Umgebungshelligkeit vorgesehen.
Die Sensoreinheit 36 weist einen räumlich auflösenden Helligkeitssensor 38, insbesondere eine Kamera, auf. Der räumlich auflösende Helligkeitssensor 38 ist an einer den Ohrenbügelelementen 16, 16' abgewandten Seite des Frontfassungselements 18 angeordnet.
Die zumindest eine Sensoreinheit 36 weist ein Eye-Tracking-System 40 auf. Das Eye-Tracking-System 40 ist dazu vorgesehen, die zumindest eine Kenngröße als eine Augenkenngröße, insbesondere eine Pupillengröße, zu messen. Insbesondere ist die zumindest eine Kenngröße als eine Augenkenngröße ausgebildet.
Der räumlich auflösende Helligkeitssensor 38 ist dazu vorgesehen, die zumindest eine Kenngröße der Umgebungshelligkeit als eine Umgebungshelligkeit in Lux zu messen.
Die Brillenvorrichtung 10 umfasst eine Reguliereinheit 42 zu einem Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 in Abhängigkeit der Kenngröße. Die Reguliereinheit 42 kann die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 in Abhängigkeit der Umgebungshelligkeit einstellen. Die Reguliereinheit 42 kann die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 in Abhängigkeit der Pupillengröße einstellen.
Die Reguliereinheit 42 stellt die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 bei größerer Umgebungshelligkeit, insbesondere kleinerer Pupillengröße, heller ein. Die Reguliereinheit 42 stellt die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 bei niedrigerer Umgebungshelligkeit, insbesondere größerer Pupillengröße, dunkler ein.
Die Reguliereinheit 42 weist einen elektrisch einstellbaren optischen Filter 44 auf, durch welchen die Helligkeit des Bilds 22 einstellbar ist. Die Strahlablenkungseinheit 32 ist in einem Strahlengang ausgehend von der Bilderzeugungseinheit 20 hinter dem optischen Filter 44 angeordnet. Der elektrisch einstellbare optische Filter 44 umfasst eine Flüssigkristallzelle. Der elektrisch einstellbare optische Filter 44 ist teilweise aus einem elektrochromen Material ausgebildet. Die Reguliereinheit 42 ist dazu ausgebildet, die Helligkeit des Bilds 22 unterhalb einer Mindestlaserhelligkeit, insbesondere auf mehrere von Null verschiedene Helligkeiten, einzustellen.
Insbesondere beginnt der Strahlengang bei einem der Laserelemente 34, geht durch den elektrisch einstellbaren optischen Filter 44 zu der Strahlablenkungseinheit 32 und von der Strahlablenkungseinheit 32 auf die Netzhaut.
3 zeigt ein Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit des Bilds 22 der Brillenvorrichtung 10.
In zumindest einem Verfahrensschritt, insbesondere einem Messschritt 46, wird die Kenngröße der Umgebungshelligkeit ermittelt. In zumindest einem Verfahrensschritt, insbesondere dem Messschritt 46, wird als die Kenngröße eine Augenkenngröße ermittelt.
In zumindest einem Verfahrensschritt, insbesondere einem Regulierschritt 48, wird die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 über den elektrisch einstellbaren optischen Filter 44 zumindest teilweise eingestellt. In zumindest einem Verfahrensschritt, insbesondere dem Regulierschritt 48, kann die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 über den elektrisch einstellbaren optischen Filter 44 unterhalb der Mindestlaserhelligkeit auf eine von Null verschiedene Helligkeit eingestellt werden.
In zumindest einem Verfahrensschritt, insbesondere einem Regulierschritt 48, kann die Helligkeit des zumindest einen Bilds 22 über eine Stromstärke an dem zumindest einen Laserelement und/oder über eine Pulsweitenmodulation eingestellt werden.

Claims

Brillenvorrichtung mit zumindest einer Bilderzeugungseinheit (20), insbesondere einer Projektionseinheit (24), zu einem Erzeugen zumindest eines Bilds (22), mit zumindest einer Sensoreinheit (36) zu einem Erfassen zumindest einer Kenngröße einer Umgebungshelligkeit, und mit zumindest einer Reguliereinheit (42) zu einem Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds (22) in Abhängigkeit der Kenngröße, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Reguliereinheit (42) zumindest einen elektrisch einstellbaren optischen Filter (44) aufweist, durch welchen die Helligkeit des Bilds (22) einstellbar ist.
Brillenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch einstellbare optische Filter (44) zumindest eine Flüssigkristallzelle umfasst.
Brillenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrisch einstellbare optische Filter (44) zumindest teilweise aus einem elektrochromen Material ausgebildet ist.
Brillenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Strahlablenkungseinheit (32), welche in einem Strahlengang ausgehend von der Bilderzeugungseinheit (20) hinter dem optischen Filter (44) angeordnet ist.
Brillenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reguliereinheit (42) dazu ausgebildet ist, die Helligkeit des zumindest einen Bilds (22) unterhalb einer Mindestlaserhelligkeit einzustellen.
Brillenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Bilderzeugungseinheit (20) zumindest einen Flying-Spot-Laser-Projektor (26), insbesondere einen Retina-Scan-Projektor, aufweist.
Brillenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinheit (36) zumindest einen räumlich auflösenden Helligkeitssensor (38) aufweist.
Brillenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Kenngröße als eine Augenkenngröße ausgebildet ist.
Brillenvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Sensoreinheit (36) zumindest ein Eye-Tracking-System (40) aufweist.
Verfahren zum Einstellen einer Helligkeit des zumindest einen Bilds (22) der Brillenvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem Verfahrensschritt die Helligkeit des zumindest einen Bilds (22) über den elektrisch einstellbaren optischen Filter (44) zumindest teilweise eingestellt wird und/oder, dass als die zumindest eine Kenngröße eine Augenkenngröße ermittelt wird.