DE69614387T2

DE69614387T2 - Mit anzeigesystem versehene kopfbedeckung

Info

Publication number: DE69614387T2
Application number: DE69614387T
Authority: DE
Inventors: G Droessler; J Ferrin
Original assignee: Honeywell Inc
Current assignee: Honeywell Inc
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 2002-05-23
Anticipated expiration: 2016-06-20
Also published as: IL122309A0; WO1997001123A2; JPH11508373A; EP0834097A2; WO1997001123A3; US5576887A; EP0834097B1; DE69614387D1; IL122309A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kopfbedeckungs-Anzeigesysteme, die dem Träger des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems gleichzeitig mit einer externen Szene im Auge des Sichtfelds des Trägers visuelle Informationen bereitstellen.

Stand der Technik

Kopfbedeckungs-Anzeigesysteme, die manchmal als "Helm-Anzeigesysteme", "Am Kopf angebrachte Anzeigen" und "Auf-Kopf-Anzeigesysteme" und dergleichen bezeichnet werden, sind Systeme, die allgemein das gleichzeitige Betrachten von visuellen Informationen und/oder Bildern, die von einem Computer oder einer anderen Quelle erzeugt werden, zusammen mit und/oder überlagert mit einer direkten Sicht einer externen Szene ermöglichen, sind wohlbekannt.
Solche Kopfbedeckungs-Anzeigesysteme finden in vielen Gebieten Einsatz, wie zum Beispiel Training, Maschinensteuerung oder Unterhaltung. Solche Systeme haben insbesondere in militärischen Anwendungen Einsatz gefunden, bei denen Fahrzeug-Bedienungspersonal und Waffen-Steuerpersonal Informationen zugeführt werden müssen. Flugzeugpiloten finden solche Systeme nützlich, um Informationen bezüglich des Flugbetriebs, Wetter/Radar-Anzeigen, Karten, Waffenziele und andere solche Informationen, die bei ihrer Flugmission nützlich oder wünschenswert wären, anzuzeigen.
In manchen Systemen werden die visuellen Informationen oder visuellen Bilder auf einem optischen Kombinierer, der auf der Kopfbedeckung angebracht ist, wobei es sich manchmal um ein Helmvisier handelt, im Sichtfeld des Auges des Trägers, d. h. der Sichtlinie des Beobachters, überlagert. Diese visuellen Bilder können aus vielfältigen Anzeigequellen abgeleitet werden, darunter Kathodenstrahlröhren, faseroptische Anzeigen, Flachschirm-Flüssigkristall- oder Elektrolumineszenzeinrichtungen, die manchmal Bildverstärker enthalten, und sogar photographische Projektoren, die mit einem entsprechenden optischen Relaissystem arbeiten, wobei alle diese dem Betrachter visuelle Informationen zuführen.
Auf einem Helm angebrachte Systeme zur Anzeige von Bildern sind in der Technik wohlbekannt. Das US-Patent Nr. 3,059,519 für Stanton lehrte von einer auf einem Helm angebrachten Anzeige, bei der eine CRT- Anzeige durch ein optisches System mit mehreren reflektierenden Spiegeln gelenkt wurde, durch die das Bild letztendlich etwas oberhalb der normalen Sichtlinie in die Augen des Beobachters gebracht wurde.
Das US-Patent Nr. 3,787,109 für Vizenor beschreibt eine Anzeige, bei der ein Helm mit einem Paar von Parabol-Visieren ausgestattet wurde, das als ein optischer Durchschau-Kombinierer oder -Spiegel dient, wobei sich auf der Innenfläche als das primäre optische Element bei der Reflexion der Anzeigebildquelle von dem Visier zu dem Auge des Beobachters eine teilweise reflektierende Beschichtung befindet.
Das US-Patent Nr. 4,465,347 für Task et al. beschreibt ein System, bei dem das Bild aus einem teleskopischen optischen System abgeleitet wird, das das Bild auf eine Innenfläche des Visiers projiziert. Das visuelle Bild wird auf einen Planarspiegel auf dem Helm und wieder zu dem Visier reflektiert und dort in das Auge des Betrachters gerichtet und erscheint als Teil einer externen Szene.
Eine wesentlich kompliziertere Helmanzeige wird in dem US-Patent Nr. 4,361,384 für Bosserman beschrieben. Es wird eine Einrichtung offengelegt, die eine Dünnfilm-Flachanzeige und eine Wafer- Diodenbildverstärkungsröhre kombiniert. Mehrere halbtransparente optische Systeme richten das visuelle Bild aus der Flachanzeige in das Auge des Beobachters. Der Bildverstärker, der einen Teil derselben Optik verwendet, richtet ebenfalls ein visuelles Bild in das Auge, das dort den Bildern, die von einer externen Szene, die durch das Visier beobachtet wird, empfangen werden, überlagert werden kann. Der Beobachter betrachtet somit die Außenwelt sowohl durch das Visier als auch die Bilder der Flachanzeige. Das Visier kann für Reflexionszwecke holographisch, torisch, asphärisch oder spherisch sein.
Das US-Patent Nr. 4,026,641 für Bosserman et al. beschreibt ein Kopfbedeckungs-Anzeigesystem mit einem faseroptischen Bündel mit torischer konvexer Objektoberfläche, das als eine optische Transfervorrichtung für den Transfer visueller Informationen von der Hilfsanzeige zu der torischen konvexen Objektoberfläche dient. Das visuelle Bild wird wiederum zu einem torischen optischen Kombinierer gerichtet, der dazu dient, das visuelle Bild in Richtung des Auges des Trägers des Kopfbedeckungs- Anzeigesystems zu richten.
Das US-Patent Nr. 5, 436,765 für Togino beschreibt eine am Kopf angebrachte Anzeigevorrichtung, die eine Beobachtung in einem Feldwinkel von 40 Grad oder mehr ermöglicht und ein Bild liefert, das bis zu dessen Peripherie flach und klar war.
Das WO-Patent Nr. 95-10062 für Chen et al. beschreibt ein Kopfbedeckungs-Anzeigesystem mit vorder- und rückseitigen Linsen, die unabhängig dezentriert und winkelmäßig geneigt werden, um die verfügbaren Freiheitsgrade zur Verminderung von Aberrationen zu vergrößern, um eine wesentliche Vergrößerung des Sichtfelds der Anzeige bereitzustellen.
Kopfbedeckungs-Anzeigesysteme des Stands der Technik verwenden im allgemeinen zum größten Teil ein axiales optisches System (d. h. symmetrisch um die optische Mittelachse angeordnet und manchmal gefaltet), mit optischen Elementen, die intern für ein Projektionssystem zur Projektion des visuellen Bildes auf ein Kopfbedeckungs-Visier, das als ein optischer Kombinierer dient, verwendet werden. Das US-Patent Nr. 4,968,117 beschreibt jedoch die Verwendung eines asphärischen Kombinierers mit einem komplexen Projektionssystem mit Prismen und einer Reihe optischer Elemente, deren optische Achse in bezug auf die Austrittsbilder aus einer Prismaseite außerhalb der Achse liegt. Das offengelegte optische System zeigt ein optisches Relaissystem und ein folgendes Verfahren zum Kollimieren des visuellen Bildes in Richtung des Auges des Trägers des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems.
Ein Problem bei den derzeit verfügbaren Kopfbedeckungs-Anzeigesystemen des Stands der Technik war ihre Größe und Masse. Dies ist im wesentlichen auf die optischen Systeme zurückzuführen, die zur Erzielung der beabsichtigten Funktion gewählt werden. Ein zweites Problem bei Systemen des Stands der Technik ist ihr Unvermögen, eine größere Entspannung für das Auge bereitzustellen.
Weitere Anzeigesysteme gemäß dem Stand der Technik werden in WO-A-95/10062, JP-A-6-043389 (siehe die im Nachhinein veröffentlichte US-A-5,436,765), EP-A-531 121 und EP-A-460 983.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kopfbedeckungs-Anzeigesystems, das eine größere Entspannung für das Auge als Systeme des Stands der Technik liefert.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Kopfbedeckungs-Anzeigesystems mit einem derartigen optischen Wirkungsgrad, daß die Leistungsanforderungen an die Anzeigequelle herabgesetzt und das Gesamtgewicht des Kopfbedeckungs- Anzeigesystems vermindert wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, die in Anspruch 1 definiert wird, wird ein Kopfbedeckungs- Anzeigesystem zur gleichzeitigen Überlagerung visueller Informationen und einer externen Szene in dem Sichtfeld des Beobachters bereitgestellt. Das Kopfbedeckungs- Anzeigesystem soll an einer Kopfbedeckung angebracht werden, die so ausgelegt ist, daß sie auf dem Kopf eines Beobachters angebracht wird. Das Kopfbeckungs- Anzeigesystem enthält eine Anzeigequelle zur Erzeugung eines visuellen Bildes, um visuelle Informationen anzuzeigen. Das Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner ein Paar von Linsen und einen optischen Kombinierer, die so kombiniert sind, daß das visuelle Bild in Richtung des Auges des Trägers des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems kollimiert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 zeigt ein Kopfbedeckungs-Anzeigesystem im Stand der Technik mit den relativen Positionen einer Anzeigequelle, eines optischen Projektionssystems und der Position des Auges des Trägers.
Fig. 2 ist ein Kopfbedeckungs-Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist ein Diagramm der Beziehung der optischen Komponenten, die in dem Kopfbedeckungs- Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Fig. 4 ist ein Diagramm der Lichtstrahlen des visuellen Bildes von der Quelle zu dem Auge, die sich aus der Verwendung der in Fig. 2 und 3 dargestellten optischen Komponenten ergeben.
Fig. 5 ist eine Darstellung, die allgemein ein beobachtetes visuelles Bild zeigt, das sich aus dem Kopfbedeckungs-Anzeigesystem gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt.
Fig. 6 ist eine Darstellung, die allgemein ein beobachtetes visuelles Bild zeigt, das sich von einem axialen Kopfbedeckungs-Anzeigesystem des Stands der Technik ergibt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 1 zeigt eine im Stand der Technik bekannte axiale optische Konfiguration, die der in dem US-Patent 5,303,085 für Rallison beschriebenen ähnlich ist, aber dieser nicht genau gleicht. Das Kopfbedeckungs- Anzeigesystem umfaßt allgemein eine Anzeigequelle 110, ein optisches Projektionssystem mit einer Linse 120 und einem Strahlverzweiger 130, das dazu dient, visuelle Informationen auf das optische Kombinierermittel 140 zu projizieren, das als ein Durchsicht-Kombinierer dient und außerdem möglicherweise als das Helmvisier zum Betrachten einer externen Szene dient. Die genannten Bestandteile des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems des Stands der Technik werden im allgemeinen an einer (nicht gezeigten) Kopfbedeckung angebracht. Alle in Fig. 1 dargestellten optischen Komponenten des Stands der Technik sind axiale optische Elemente. Das heißt, sie sind symmetrisch um die Mittel- oder Lichtachse der optischen Komponenten angeordnet, die wie dargestellt gefaltet gezeigt sind.
Das in Fig. 1 dargestellte Kopfbedeckungs- Anzeigesystem wirkt auf die folgende Weise. Die Anzeigequelle 110, zum Beispiel eine Miniatur- Flachanzeigequelle, enthält eine Bildfläche 112, die eine Bildebene 114 definiert, deren Mittelbildbezugsachse 116 senkrecht zu der Bildebene 114 steht.
Lichstrahlen aus dem visuellen Bild, die aus der Bildebene 114 hervortreten, gehen zunächst durch die Linse 120, die normalerweise als eine Feldverflachungsvorrichtung verwendet wird. Lichtstrahlen erreichen wiederum einen teilweise reflektierenden Strahlverzweiger 130 und werden dort in Richtung einer teilweise reflektierenden Oberfläche 142 des optischen Kombinierers 140 reflektiert. Diese Strahlen werden wiederum von der teilweise reflektierenden Oberfläche 142 zurück zu dem Strahlverzweiger 130 reflektiert und erreichen durch diesen hindurch das Auge 150 des Beobachters, d. h. des Trägers des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems.
Für eine ordnungsgemäße Arbeitsweise des in Fig. 1 dargestellten Kopfbedeckungs-Anzeigesystems werden die optischen Beschichtungen des Strahlverzweigers 130 und des Kombinierers 140, die in dieser axialen Mechanisierung verwendet werden, wahrscheinlich gemäß einem von zwei möglichen Verfahren aufgebaut. Als erstes besteht ein Ansatz darin, Neutralbeschichtungen mit 50% Reflexion (und deshalb 50% Durchlaß) für beide Strahlverzweiger 130 und den Kombinierer 140 zu verwenden. Der andere Ansatz besteht darin, Beschichtungen mit einem schmalen spektralen Band mit hohem Reflexionskoeffizienten in einem spektralen Band (dessen Mitte auf der spektralen Ausgabe der Anzeigequelle liegt, wenn sie monochrom ist, oder mehrere spektrale Bänder, wenn es eine Farbanzeige ist) zu verwenden. In jedem Fall entsteht durch das Abprallen mehrerer Strahlen von allen Strahlverzweigern und Kombiniereroberflächen ein Verlust der Lichtdurchlaßeffizienz. Wenn zum Beispiel Neutralbeschichtungen verwendet werden, beträgt der Lichtdurchlaßfaktor aufgrund der drei reflektierenden Oberflächen, nämlich Strahlverzweiger-Kombinierer- Strahlverzweiger ungefähr
0,5 · 0,5 · 0,5 = 0,125
unter der Voraussetzung, daß die Verluste durch die Linse 120 gering sind.
Falls Schmal-Spektralfilterbeschichtungen verwendet werden, sind die Durchlaßverluste nicht so groß, aber immer noch wesentlich, und die Farbverschiebung der externen Szene, die vom Beobachter betrachtet wird, kann beanstandenswert sein. Dabei sind jedoch ebenfalls drei Reflexionen in dem vollständigen Lichtweg enthalten (d. h. zwei Reflexionen von dem Strahlverzweiger und eine Reflexion von dem Durchsicht- Kombinierer).
Fig. 2 zeigt ein Kopfbedeckungs-Anzeigesystem, das eine außeraxiale optische Konfiguration gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. Wie in Fig. 1 ist eine Anzeigequelle 110 gezeigt, die eine Bildfläche 112 bereitstellt, die eine Bildebene 114 und eine Mittelbildbezugsachse 116 definiert.
Mittels der spherischen Linsen 220 und 240 wird ein optisches Projektionssystem zum Projizieren des visuellen Bildes auf den optischen Durchsicht- oder teilweise reflektierenden optischen Kombinierer 250 bereitgestellt, durch den der Beobachter eine externe Szene und gleichzeitig das projizierte visuelle Bild, das von der Anzeigequelle bereitgestellt wird, betrachten kann. Der optische Kombinierer 250 enthält eine Oberflächenseite 252 des Beobachters, die im allgemeinen 50% reflektiert ist, und eine Oberflächenseite 254 der externen Szene, eine gegenüberliegende Seite 252, auf der sich im allgemeinen eine reflexmindernde Beschichtung befindet.
Das Projektionssystem der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet die exzentrischen Teile der Linsen 220 und 240 (siehe Fig. 2). Dies ist insbesondere in dem Diagramm von Fig. 3 dargestellt, das eine Seitenansicht der vollständigen symmetrischen spherischen Linsen 320 und 340 zeigt, von denen die Kernlinsen 220 und 240 jeweils ausgeschnitten würden. Fig. 3 zeigt weiterhin die optischen Beziehungen zwischen den gemäß der vorliegenden Erfindung verwendeten optischen Komponenten.
Nunmehr unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist wiederum die Bildebene 114 der Anzeigequelle und die Mittelbildbezugsachse 116 gezeigt. Die mittlere Linsenachse 322 der spherischen Linse 320 ist mit der mittleren Linsenachse 342 der spherischen Linse 340 ausgerichtet. Die Linsen 320 und 340 sind so orientiert, daß ihre jeweiligen mittleren Linsenachsen beide dezentriert und relativ zu der Mittelbildbezugsachse 116 um einen Winkel α geneigt sind. Außerdem ist die Mittelachse 256 des optischen Kombinierers 250 dezentriert und relativ zu der mittleren Linsenachse der Linsen 320 und 340 um einen Winkel β geneigt.
Fig. 4 zeigt die Lichtstrahlen, die von der Bildebene 114 nacheinander durch die Kernschnittlinsen 220 und 240 hervortreten und von der Oberflächenseite 252 des Beobachters des optischen Kombinierers 250 in Richtung des Auges 150 des Beobachters reflektiert werden. Wie gezeigt liefert das einfache optische System, das aus einem Paar von Linsen und einem optischen Kombinierer gemäß der vorliegenden Erfindung besteht ein kollimierendes optisches System zur Erzeugung eines virtuellen Bildes am Auge des Beobachters.
Gemäß der Erfindung ist der Kombinierer 250 vorzugsweise als ein asphärisch geformter Toroid konfiguriert, und die Linsen 220 und 240, die spherisch geformt sind. Wie Fachleuten wohlbekannt ist, müssen die Krümmungsradien, die Dicke, die asphärischen und spherischen Koeffizienten, das gewählte optische Material und die relativen Abstände dazwischen dieser optischen Komponenten so gewählt und angeordnet werden, daß die beabsichtigte Kollimierung des virtuellen Bildes auf das Auge des Beobachters erzielt wird. Deshalb sind die Abmessungen und die Orientierung der optischen Komponenten von Fig. 3 lediglich beispielhaft und es sind natürlich andere Kombinationen möglich, die möglicherweise Fachleuten bekannt sind.
Für Fachleute versteht sich, daß das in den Figuren dargestellte einfache optische System innerhalb des Niveaus der Fachkenntnis abgeändert werden können, wobei alle in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallen sollen. Insbesondere können die Kernschnitte der Linsen 220 und 240 aus den Linsen 320 bzw. 340 entweder spherisch oder asphärisch sein, der torische optische Kombinierer 250 ist asphärisch, was gemäß der vorliegenden Erfindung sein könnte.
Für Fachleute versteht sich, daß die in Fig. 2 gezeigte Konfiguration nur eine Reflexionsfläche zwischen dem Auge des Trägers und der externen Szene verwendet (wobei die externe Szene durch den Durchsicht-Kombinierer 250 hindurch gesehen wird). Somit wird die Lichtleistung des visuellen Bildes der Anzeigequelle bei der vorliegenden Erfindung aufgrund der Strahlverzweigerfunktion des optischen Kombinierers 250, die durch den Durchsicht-Kombinierer 250 erzielt wird, nur um 50% reduziert. Im Vergleich zu dem Stand der Technik verbessert die Verwendung der vorliegenden Erfindung die Lichteffizienz sogar um einen Faktor vier. Dies hat zur Folge, daß die von der Anzeigequelle 110 benötigte Leistung um 75% von der im Stand der Technik verwendeten reduziert werden kann, wobei axiale optische Mechanisierungen verwendet werden. Dies ist von äußerster Wichtigkeit für Kopfbedeckungs- Anzeigesysteme, da bei verminderter Verlustleistung das benötigte Gewicht für die Kühlkörperstruktur vermindert wird, was beides für batteriebetriebene tragbare Systeme besonders wichtig ist.
Ein zweiter Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie im Vergleich zum Stand der Technik (siehe Fig. 1) zusätzliche Entspannung für das Auge bereitstellt. Der Grund dafür besteht darin, daß die Entspannung des Auges natürlich als der Abstand zwischen dem Auge des Benutzers und den nächsten optischen Elementen des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems definiert ist. Dies ist besonders wichtig für Brillenträger, damit sie soviel Entspannung für das Auge erhalten, wie praktisch möglich ist. Im Vergleich zwischen dem Stand der Technik von Fig. 1 und dem von Fig. 2 besteht bei der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik eine größere Entspannung des Auges, da die optische Mechanisierung des Stands der Technik den Strahlverzweiger zwischen dem Auge und dem Durchsicht-Kombinierer erfordert. Dagegen befindet sich der optische Kombinierer bei der vorliegenden Erfindung in einer unverdeckten Sicht des Auges des Beobachters, wodurch die Entspannung des Auges verbessert wird.
Die Verwendung der außeraxialen optischen Mechanisierung gemäß der vorliegenden Erfindung kann im allgemeinen zu einem optisch verzerrten Bild führen, was insbesondere in Fig. 5 im Vergleich zu den optischen Verzerrungen einer axialen Mechanisierung des Stands der Technik (siehe Fig. 6) dargestellt ist. Die außeraxialen Verzerrungen, die sich aus der Verwendung der optischen Mechanisierung gemäß der vorliegenden Erfindung ergeben, können jedoch mindestens mit zwei Verfahren korrigiert werden.
Erstens können die Verzerrungen elektronisch in der Anzeigeansteuerungselektronik korrigiert werden, indem die Position der Bilder oder Symbole gemäß dem vorhergesagten Verzerrungsmuster ähnlich wie bei Fig. 5 berechnet wird (d. h. Vorverzerrung des visuellen Bildes, so daß die außeraxiale Mechanisierung weniger verzerrt wird). Wenn das vorverzerrte visuelle Bild, das durch die Anzeigequelle erzeugt wird, durch die dargestellten optischen Elemente projiziert wurde, kann der Beobachter dementsprechend die gewünschten unverzerrten Bilder und/oder Symbole sehen.
Ein zweites Verfahren zur Verzerrungskorrektur besteht darin, die Bildebene des Anzeigemittels so phyisisch zu ändern, daß nach der Projektion des visuellen Bildes durch die außeraxialen optischen Elemente der Beobachter im allgemeinen ein normales verzerrungsloses visuelles Bild sieht.
Wie bereits angegeben, richten sich Einzelheiten der Linsen 220 und 240 sowie der Krümmungsradien des asphärischen Toroids 250, der als der optische Durchsicht-Kombinierer 250 verwendet wird, im wesentlichen nach ihren räumlichen Beziehungen und insbesondere dem Durchsicht-Kombinierer 250 - nämlich dem Abstand zwischen dem Auge 150 des Beobachters und dem Kombinierer 250, der an einer bestimmten Kopfbedeckung oder an einem Helm angebracht wird. Der Krümmungsradius der optischen Linsen 220 und 240 wird wiederum gleichermaßen durch die Konfiguration beeinflußt, und deren Einzelheiten wurden deshalb hier nicht beschrieben und sind in der Technik wohlbekannt. Es sollte jedoch beachtet werden, daß die Krümmungsradien des optischen Durchsicht-Kombinierers 250 so gewählt werden, daß die Anzeige in der Betrachtung durch den Beobachter als bei Unendlich angeordnet erscheint.

Claims

1. Kopfbedeckungs-Anzeigesystem zur Anbringung an einer Kopfbedeckung zum Projizieren visueller Informationen in Richtung des Auges (150) des Trägers des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems, wobei das Kopfbedeckungs-Anzeigesystem folgendes umfaßt:

eine asphärische torisch geformte Reflexionsfläche (250), die räumlich zwischen dem Auge des Trägers des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems und einer äußeren Szene angeordnet ist, wobei der asphärischen torisch geformten Reflexionsfläche (250) eine Mittel- Linsenachse (256) zugeordnet ist;

ein Anzeigequellenmittel (110) zum Erzeugen eines visuellen Bildes, um visuelle Informationen auf einer Anzeigefläche (112) bereitzustellen, und wobei der Anzeigefläche (112) eine Bildebene (114) und eine zu der Bildebene (114) senkrechte Mittelbildbezugachse (116) zugeordnet sind und

ein zwischen dem Anzeigequellenmittel und der Reflexionsfläche angeordnetes optisches System, das durch folgendes gebildet wird:

zwei Linsen, nämlich eine erste hinse (220) und eine zweite hinse (240), die räumlich so positioniert sind, daß das visuelle Bild nacheinander die erste und die zweite Linse (220, 240) durchläuft und auf der asphärischen torisch geformten Reflexionsfläche (250) auftrifft, wobei die erste und die zweite Linse (220, 240) jeweils eine zugeordnete Mittel-Linsenachse (322, 342) aufweisen und so angeordnet sind, daß die Mittel- Linsenachse (322) der ersten Linse (220) mit der Mittellinsenachse (342) der zweiten Linse (340) ausgerichtet ist und die Mittel-Linsenachse (322, 342) der ersten und der zweiten Linse (220, 240) beide nicht koaxial und in einem Winkel α relativ zu der Mittelbildbezugachse (116) geneigt sind; und

wobei die asphärische torisch geformte Reflexionsfläche (250) teilweise reflektierend und teilweise durchlässig ist und räumlich so orientiert ist, daß die ihr zugeordnete Mittel-Linsenachse (256) relativ zu den Mittel-Linsenachsen (322, 342) der ersten und der zweiten Linse (220, 240) in einem Winkel β geneigt ist und nicht koaxial ist und die asphärische torisch geformte Reflexionsfläche (250) so konfiguriert ist, daß sie das auf ihr auftreffende visuelle Bild mindestens teilweise in Richtung des Auges des Trägers des Kopfbedeckungs-Anzeigesystems reflektiert, wobei das Anzeigequellenmittel, die Reflexionsfläche und das optische System so angeordnet sind, daß nur die exzentrischen Teile der ersten und der zweiten Linse (220, 240), die sich von der Mittel-Linsenachse (322, 342) weg vom Auge des Trägers erstrecken, optisch bei der Abbildung des visuellen Bildes in Richtung des Auges des Trägers wirken, wobei die exzentrischen Teile der ersten und der zweiten Linse (320, 340) zusammen mit der asphärischen torisch geformten Reflexionsfläche (250) das visuelle Bild in Richtung des Auges des Trägers kollimieren.

2. Kopfbedeckungs-Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Linse (320, 340) spherische Linsen sind.

3. Kopfbedeckungs-Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei das Anzeigequellenmittel (110) ein Flachdisplay (110) ist.

4. Kopfbedeckungs-Anzeigesystem nach Anspruch 3, wobei das Flachdisplay (110) ein visuelles Bild bereitstellt, das absichtlich so verzerrt ist, daß etwaige vom Auge des Trägers beobachtete optische Bildverzerrungen, die sich daraus ergeben, daß das visuelle Bild die erste und die zweite Linse (220, 240) durchläuft und von der asphärischen torisch geformten Reflexionsfläche (250) reflektiert wird, vermindert werden.

5. Kopfbedeckungs-Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei die asphärische torisch geformte Reflexionsfläche (250) dem Auge des Trägers gestattet, gleichzeitig das visuelle Bild und die äußere Szene zu betrachten.

6. Kopfbedeckungs-Anzeigesystem nach Anspruch 1, wobei sich die torisch geformte Reflexionsfläche (250) in einem unverdeckten Sichtfeld des Auges des Trägers befindet.