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Datenbrille, die ein eingebettetes, tragbares Computersystem, eine Stromversorgung, mindestens eine durchsichtige, mehrdirektionale Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen und eine am beziehungsweise auf dem Kopf getragene Vorrichtung besitzt, an der das eingebettete Computersystem, die Stromversorgung und die Vorrichtung zur optischen Signalisierung befestigt sind
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Bekannt sind monokulare und binokulare Datenbrillen mit durchsichtigen Anzeigen, die unterschiedliche Technologien für das Anzeigen von visuellen Informationen verwenden. Diese Anzeigetechnologien lassen sich in zwei Klassen einteilen. Die erste Klasse verwendet gewölbte Spiegel oder gewölbte optische Vereiniger, die ein von einem Projektor projiziertes Bild mit dem Sichtfeld der Benutzerin/des Benutzers zur gleichen Zeit überlagern. Die zweite Klasse verwendet dazu Lichtleiter, die Beugungsoptiken, holographische Optiken, polarisierte Optiken und reflektierende Optiken umfassen.
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Bekannt ist auch, dass das Fraunhofer Institut ein bidirektionales elektronisches Bauelement entwickelt hat, das aus einer Flüssigkristallanzeige (englisch Liquid Crystal Display (kurz LCD)) und einem integrierten Photodetektor beziehungsweise einer ladungsträgergekoppelten Schaltung (englisch Charged-Coupled Device (kurz CCD)) besteht. Dabei kann die LCD auch durch eine bildgebende Anzeige ersetzt werden, die auf lichtemittierende Dioden (kurz LEDs) basiert. Dieses Bauelement wird genutzt um über eine Optik Bilder vor das Auge einer Benutzerin/eines Benutzers zu projizieren, sodass eine Anzeige einer Datenbrille, die dieses elektronische Bauelement verwendet, zu der zweiten Klasse von Anzeigetechnologien zählt.
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Gemeinsam ist allen oben aufgeführten Datenbrillen, dass ihre elektronischen Anzeigen beziehungsweise die eigentlichen Signalquellen in die Tragevorrichtung integriert sind.
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Zudem hat der Erfinder bereits integrierte tridirektionale und tetradirektionale Schaltungen vorgestellt, die auf der einen Schaltungsseite eine Quelle und einen Aufnehmer von elektromagnetischen Wellen/Strahlen besitzen und auf der anderen Schaltungsseite mindestens ein weiteres elektronisches Bauelement für die Handhabung von elektromagnetischen Wellen/Strahlen besitzen, wie einem zusätzlichen Aufnehmer oder einer zusätzlichen Wellen-/Strahlenquelle.
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Des Weiteren sind auf der Anwendungsseite mehrere Designstudien bekannt, wie eine Brillenkamera mit einer durchgängigen Scheibe, in der eine durchsichtige, flexible Anzeige und ein größenskalierbares/zoombares Objektiv integriert sind, eine Sonnenbrillenkamera mit einer durchgängigen Scheibe, in der eine durchsichtige Anzeige integriert ist, und mit einer kinetischen Benutzerschnittstelle, sodass mit dem Schließen eines Auges der Auslöser der integrierten Fotokamera betätigt werden soll, eine Brille mit einer durchgängigen Scheibe und einem Miniaturprojektor, der Bilder auf eine durchsichtige Fläche projiziert, als auch ein Visier, das eine durchgängige Graphenanzeige ist und eine kinetische Benutzerschnittstelle zur Verfügung stellt, die durch Infrarotlaser die Bewegungsverfolgung der Augen zur Steuerung der Anzeige ermöglicht.
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Der Erfinder hat zudem bereits eine Datenbrille beschrieben, die ein Brillenglas als durchsichtige Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen hat.
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Datenbrillen, die mindestens ein Brillenglas/eine Brillenscheibe als durchsichtige, tridirektionale oder tetradirektionale Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen haben, sind nicht bekannt. Außerdem ist keine solche Datenbrille bekannt, die mindestens ein Brillenglas/eine Brillenscheibe als durchsichtige, bidirektionale Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen hat, die auf einem komplementären Metall-Oxid-Halbleiter/Complementary-Metal-Oxide-Semiconductor (CMOS) basiert.
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Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Datenbrille zu schaffen, die mindestens ein Brillenglas/eine Brillenscheibe als durchsichtige Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen hat, die zudem bidirektional, tridirektional oder tetradirektional Funktionalität hat und im Fall der bidirektionalen, durchsichtigen Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der CMOS-Technologie basiert.
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Dieses Problem wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Mit der Erfindung wird erreicht, dass eine Datenbrille mindestens ein Brillenglas/eine Brillenscheibe als durchsichtige, mehrdirektionale Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen hat. Hierdurch kann die gesamte Tragevorrichtung zur Aufnahme des eingebetteten, tragbaren Computersystems und der internen Stromversorgung verwendet werden.
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Der Schutzanspruch 2 erlaubt die Konstruktion einer Datenbrille, die eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen hat, die den gesamten Augenbereich bedeckt und unter anderem das Betrachten von dreidimensionalen Bildern ermöglicht.
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Der Schutzanspruch 3 erlaubt die Konstruktion einer Datenbrille, die zwei Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen hat. Hierdurch wird unter anderem das Betrachten von dreidimensionalen Bildern ermöglicht.
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Der Schutzanspruch 4 erlaubt auf der einen Seite akustische Signale aufzunehmen und auf der anderen Seite die Datenbrille durch Spracherkennung zu steuern.
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Der Schutzanspruch 5 erlaubt das Hören von akustischen Signalen durch die Benutzerin/den Benutzers.
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Der Schutzanspruch 6 und Schutzanspruch 7 erlaubt verschiedene Konstruktionsweisen der Datenbrille.
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Der Schutzanspruch 7 bietet durch das Kopfband einen besseren Halt der Datenbrille. Durch die Verwendung eines elastischen Kopfbandes wird zusätzlich der Tragekomfort gesteigert.
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Zusammengenommen dienen Schutzanspruch 2 und Schutzanspruch 7 zur Konstruktion von Sportbrillen, wie etwa Skibrillen, Fahrradbrillen und Motorradbrillen, die einen Großteil des Gesichts bedecken.
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Der Schutzanspruch 8, Schutzanspruch 9 und Schutzanspruch 10 gibt die Möglichkeit in die Tragevorrichtung Steuerungskomponenten zu integrieren, mit denen die Datenbrille, die von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen gesteuert werden können.
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Der Schutzanspruch 11 ermöglicht, dass durch die Verwendung von zum Beispiel Bewegungs-, Lage- und Magnetfeldsensoren sowie Gyroskopen die Datenbrille, die von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen durch die Bewegung der Datenbrille gesteuert werden können.
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Der Schutzanspruch 12 ermöglicht, dass durch die Verwendung von zum Beispiel Licht- und Näherungssensoren Informationen über die Umgebung aufgenommen werden können. Die so gewonnnen Daten können für die Steuerung der Datenbrille, der von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen genutzt werden.
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Der Schutzanspruch 13 und Schutzanspruch 14 erlaubt verschiedene Konstruktionsweisen der Datenbrille.
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Der Schutzanspruch 15, Schutzanspruch 16 und Schutzanspruch 17 erlaubt die Konstruktion von Datenbrillen mit verschiedenen durchsichtigen, mehrdirektionalen Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen.
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Durch die Integration von Aufnehmern beziehungsweise Sensoren können auf der einen Seite die Datenbrille, die von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen durch die Bewegung Datenbrille gesteuert werden. Außerdem wird hierdurch einer Benutzerin/einem Benutzer unter anderem erlaubt mit der Anzeige und den dargestellten Inhalten durch die Bewegung beziehungsweise Verfolgung von Objekten und Körperteilen einer Benutzerin/eines Benutzers zu interagieren, insbesondere durch Gesten im Sinne einer kinetischen Benutzerschnittstelle. Auf der anderen Seite erlaubt die Integration von Aufnehmern beziehungsweise Sensoren, dass die Datenbrille weitere Funktionen besitzen kann, wie die selektive und nicht-selektive Bildvergrößerung, die Autofokusierung und die Abtastung/Abfühlung von Umgebungsinformationen als auch die Nachtsicht und die Multistrahlensicht. Außerdem lassen sich hierdurch selbsttönende, -färbende, -verspiegelnde oder/und -schärfende Brillengläser/Brillenscheiben schaffen.
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Der Schutzanspruch 15 erlaubt die Konstruktion von zwei verschiedenen Datenbrillen mit einer bidirektionalen Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der Basis der CMOS-Technologie. Die eine bidirektionale Anzeige besitzt einen Aufnehmer und eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der gleichen Seite eines Brillenglases/eine Brillenscheibe. Die andere bidirektionale Anzeige besitzt einen Aufnehmer auf der einen Seite eines Brillenglases/einer Brillenscheibe und eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der anderen Brillenglas-/Brillenscheibenseite.
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Der Schutzanspruch 16 erlaubt die Konstruktion von zwei verschiedenen Datenbrillen mit einer tridirektionalen Vorrichtung zur optischen Signalisierung. Die eine tridirektionale Anzeige besitzt einen Aufnehmer und eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der gleichen Seite eines Brillenglases/einer Brillenscheibe und eine weitere Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der anderen Brillenglas-/Brillenscheibenseite. Die andere tridirektionale Anzeige besitzt auch einen Aufnehmer und eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung auf der gleichen Seite eines Brillenglases/einer Brillenscheibe, aber einen weiteren Aufnehmer auf der anderen Brillenglas-/Brillenscheibenseite.
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Der Schutzanspruch 17 erlaubt die Konstruktion von einer Datenbrille mit einer tetradirektionalen Vorrichtung zur optischen Signalisierung, die auf beiden Brillenglas-/Brillenscheibenseiten jeweils eine Vorrichtung zur optischen Signalisierung und einen Aufnehmer besitzt.
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Der Schutzanspruch 18 gibt die Möglichkeit in die Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen berührungssensitive Steuerungskomponenten zu integrieren, mit denen die Datenbrille, die von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen gesteuert werden können.
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Der Schutzanspruch 19 gibt die Möglichkeit in die Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen berührungslose Steuerungskomponenten auf der Basis von Ultraschall zu integrieren, mit denen die Datenbrille, die von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen gesteuert werden können.
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Der Schutzanspruch 20, Schutzanspruch 21 und Schutzanspruch 22 dient zur Versorgung der Datenbrille mit elektrischer Energie. Falls ein Akkumulator als interne Stromversorgung genutzt wird, so kann dieser durch die jeweilige Stromversorgung wiederaufgeladen werden.
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Der Schutzanspruch 23 und Schutzanspruch 24 erlaubt die Kommunikation und den Datenaustausch der Datenbrille zu weiteren elektrisch betriebenen Geräten, wie zum Beispiel stationären Computersystemen, mobilen Computern, Mobiltelefonen und digitalen Armbanduhren.
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Der Schutzanspruch 25 gibt die Möglichkeit Navigationsdaten zur Verfügung zu stellen, mit denen die Datenbrille, die von ihrer Vorrichtung zur optischen Signalisierung dargestellten sowie durch einen Ohrhörer wiedergegebenen veränderlichen Informationen und die auf dem eingebetteten Computersystem ausgeführten Softwareanwendungen gesteuert werden können.
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Anwendungsbeispiel
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Die Datenbrille hat mit ihren multilingualen, multimodalen, multimedialen Funktionen viele Anwendungsmöglichkeiten. Aufgrund der Transparenz der mehrdirektionalen Vorrichtung zur optischen Signalisierung von veränderlichen Informationen kann die Datenbrille auch im Bereich der angereicherten Realität (englisch Augmented Reality (kurz AR)) verwendet werden. Somit eignet sie sich ausgezeichnet als Unterhaltungsgerät oder als Informationshilfe bei freihändigen Wartungsarbeiten von Maschinen verwenden. Dazu werden zum Beispiel technische Angaben einer Wartungskraft mit Hilfe der AR auf der elektronischen Anzeige dargestellt.