DE2916704A1

DE2916704A1 - Anordnung zur einblendung von informationen in die sichtlinie eines beobachters

Info

Publication number: DE2916704A1
Application number: DE19792916704
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl Ing Forstmann; Wolfgang Ing Grad Voelkner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-04-25
Filing date: 1979-04-25
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DE2916704C2

Description

"AnordnunOy zur Einblendung von Informationen in die Sichtlinie eines
Beobachters" Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE-OS 26 18 267 ist eine Ausrüstung für den Kopf eines Fahrzeuginsassen, beipielsweise eines Piloten von einem Flugzeug beicannt, mit der dem Benutzer beim Betrachten einer entfernten Szene mit Hilfe einer optischen Anzeigeeinrichtung zusätzlich optische Daten dargeboten werden könnens die der entfernten Szene überlagert sind. Diese Ausrüstung ist gekennzeichnet durch ein von der Ausrüstung getragenes Bildvereinigungsteil mit einer haibreflektierenden konkav gekrümmten Oberfläche, die zum Innenraum der Ausrüstung gerichtet ist, durch eine im wesentlichen planare optische Datenquelle, die an einer solchen Stelle der Ausrüstung angeordnet ist, daß sich die Datenquelle oberhalb des Augenniveans eines die Ausrüstung tragenden Benutzers befindet, und durch ein Prisma, das ebenfalls oberhalb des Augenniveaus des Benutzers in der Ausrüstung angeordnet ist. weiterhin ist vorgesehen, daß das Bildvereinigungsteil eine Position einnimmt oder in eine Position bewegbar ist, in der es in der Vorwärtsblickrichtung eines Auges des Benutzers liegt. Das Prisma hat eine solche Gestalt und solche Abmessungen und die Datenquelle, das Prisma und das Bildvereinigungsteil sind in Bezug aufeinander derart angeordnet, daß dem Benutzer als Ergebnis einer Transmission der von der Datenquelle stamenden Strahlen durch das Prisma und einer Reflexion dieser Strahlen an der halbrefleitierenden Oberfläche ein '.olliniertes virtuell es 3ild der Datenquelle dargeboten wird.
Die Ausrüstung kann als Schutzhelm ausgebildet sein, wobei die Datenquelle in einem Hohlraum im Körper des flelmes un«ergebraclAlt und gegenüber dem Kopf des Benutzers durch eine Schicht aus einem sto2absorbicrenden material geschützt ist.
Ein Nachteil der bekannten Ausrüstung ist darin zu schein daß der Schutzhelm als Instrumententräger zweckentfremdet und mit einem zusätzlichen Gewicht belastet wird. Dies führt neben der eingeschränkten Bewegungsfreiheit durch die Übertragungsleitung sowie der unmittelbar in Kopfnähe im Helm angeordneten Hochspannungsversorgungseinrichtung zu einer erhöhten Verletzungsgefahr bei Unfällen. in weiterer Nachteil besteht infolge der Anordnung der optischen Bauelemente in unmittelbarer Nähe der Augen des Beobachters durch das eingeschrän'te Sichtfeld des Beobachters.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Einblendung von Informationen in die Sichtlinie eines Beobachters zu schaffen, bei der die oben aufgezählten Nachteile der bekannten Anordnung vermieden werden und insbesondere die Bewegungsfreiheit des Beobachters nicht eingeschränkt wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch l gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß durch die Projektion von alphanumerischen Zeichen, die von einer internen Symbolerzeugusngseinrichtung geliefert werden, und/oder von von einem Sensor gelieferten Bildinformationen in das Blickfeld des Beobachters eine Überlagerung dieser Zeichen bzw. Informationen mit den vom Beobachter direkt erfaßten Umweltbildern erfolgt, ohne daß die Bewegungsfreiheit und der Sichtwinkel des Beobachters in irgendeiner l-.eise eingeschränl;t wird.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprhchen 2 bis 4 und 6 beschrieben.
Eine besondere Ausgestaltung der Erfindung besteht gemäß dem Unter- anspruch 5 darin, daß zwischen dem Bildschirm und der optischen Einrichtung ein zweiter halbdurchlässiger Spiegel angeordnet ist und daß das von diesem Spiegel durchgelassene Informationsbild in die Sichtlinie eines zweiten Beobachters einfällt. Somit wird dem zweiten Beobachter vorteilhafterweise der gleiche Bildausschnitt eingeblendet wie dem ersten Beobachter.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt und zwar zeigt die einzige Figur eine Einblendungsanordnung für zwei Beobachter, die sich im Innenraum eines Fahrzeuges, z. B. eines Flugzeuges befinden.
Aus der Zeichnung ist eine Kathodenstrahlröhre 1 ersichtlich, deren elektrischen Eingängen die von einem externen Sensor gelieferten Bildinformationen und/oder alphanumerischen Zeichen, die beispielsweise von einem im Innenraum des Flugzeuges angeordneten Smbolerzeugungsgenerator bereitgestellt werden, zugeführt werden. Als externer Sensor, der ebenso wie der Sbolerzeugungsgenerator in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kommt eine Fernsehkamera, insbesondere eine Nachtsichtkamera, infrage, die zweckmäßigerweise im untere Rumpfbereich des Flugzeuges außen angeordnet ist.
Das auf dem Bildschirm 2 der Kathodenstrahlröhre 1 erscheinende Informationsbild wird über einen halbdurchlässigen Spiegel 3 an eine optische Einrichtung 4 weitergegeben, deren Ausgang über einen Lichtleiter o, beispielsweise eine Lichtleitfaser oder einen Liclltleitstab, mit dem Eingang einer Projektionseinrichtung 6 verbunden ist.
Diese Projektionseinrichtung blendet das Inforrnationsbild über eine kalottenförmig ausgebildete reflektierende Schicht 7 an die Sichtlinie eines ersten Beobachters 8 ein. Anstelle der reflektierenden Schicht 7 kann auch ein halbdurchlässiger Spiegel verstendet werden, der in der Zeichnung gestrichelt dargestellt und .mit 9 bezeichnet ist sowie sich in der Sichtlinie des Beobachters 8 befindet. Die für den halbdurchlassigen Spiegel 9 zugehörende Pro ektorstellung ist ebenfalls in der Zeichnung gestrichelt gezeichnet.
Es ist möglich, den halbdurchlässigen Spiegel 9 kalottcnförmi0-' auszubilden. Ferner karu dieser Spiegel bzw. die reflektierende Schicht 7 ein Bestandteil der FIugzougverglasung sein. Ieitnrhin ist es zweckmäßig, die Projektionseinrichtung 9 und den zeichnerisch nicht darOestellten externen Sensor schwenkbar anzuordnen und beide Bauelemente den Kopfbewegungen des ersten Beobachters 3 entsprechend automatisch nachzuführen. Durch diese Maßnahme wird den Betrachter S die Orientierung wesentlich erleichtert.
Der halbdurchlässige Spiegel 3, der zwischen dem Bildschirm 2 der Kathodenstrahlröhre 1 und der optischen Einrichtung 4 liegt, spiegelt das von ihm durchgelassenc Informationsbild in die Sichtlinie eines zweiten Beobachtets 10 ein, der im Flugzeug hinter dem ersten Beobachter 8 sitzt. Beide Beobachter können somit den gleichen Ausschnitt des Informationsbildes sehen. Sollte die erfindungsgemäße Anordnung in einem Fahrzeug verwendet werden, in dem lediglich ein Beobachter, nämlich der erste Beobachter vorhanden ist, so kann der halbdurchlässige Spiegel 3 durch einen undurchlässigen Spiegel ersetzt werden. In diesem Fall ist es vorteilhafterweise möglich, den Spiegel 3 völlig wegfallenzulassen und die optische Einrichtung 4 direkt vor dem Bildschirm 2 der Kathodenstrahlröhre 1 anzuordnen.

Claims

Patentansprüche 1. Anordnung zur Einblendung von Informationen, insbesondere Von von einem externen Sensor gelieferten Bildinformationen und/ oder von alphanumerischen Zeichen, die von einer internen Symbolerzeugungseinrichtung bereitgestellt werden in die Sichtlinie eines Beobachters, der sich in Innenraum eines Fahrzeuges, insbesondere eines Flugzeuges oder Hubschraubers aufhält, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationen einer Kathodenstrahlröhre (l) zugeführt werden, die auf ihren. Bildschirm (2) ein Bild der Informationen erzeugt, daß zur Weiterleitung des Bildes eine optische Einrichtung (4) vor dem Bildschirm (2) vorgesehen ist, deren Ausgang über einen L1c:atleiter (5) mit dem Eingang einer Projektionseinrichtung (6) verbunden ist, und daß die Projektionseinrichtung (6) das Bild in din Sichtlinie des Beobachters (8) einblendet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einblendung über eine halbdurchlässigen Spiegel (9) erfolgt, der in der Sichtlinie des Beobachters (8) angeordnet ist.
. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen kalottenfbrmig ausgebildeten halbdurchlässigen Spiegel (7).
4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der halbdurchlässige Spiegel (7 bzw. 9) ein Bestandteil der Fahrzeugverglasung ist.
5. Anordnung nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bildschirm (2) und der optischen Einrichtung (4) ein zweiter halbdurchlässiger Spiegel (3) angeordnet ist und daß das von diesem Spiegel (@) durchgelassene Informationsbild in die Sichtlinie eines zweiten Beobachters (10) einfällt.
6. Anordnung nach einem der ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionseinrichtung (5) und der externe Sensor schlfenkbar angeordnet sind, und daß die Projektionseinrichtung (6) und der externe Sensor den Kopfbewegungen des ersten Beobachters (8) entsprechend automatisch nachgefiihrt werden.