EP1706772A1 - Elektronische brille, insbesondere nachtsichtbrille - Google Patents

Elektronische brille, insbesondere nachtsichtbrille

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EP1706772A1
EP1706772A1 EP04803364A EP04803364A EP1706772A1 EP 1706772 A1 EP1706772 A1 EP 1706772A1 EP 04803364 A EP04803364 A EP 04803364A EP 04803364 A EP04803364 A EP 04803364A EP 1706772 A1 EP1706772 A1 EP 1706772A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
glasses according
electronic glasses
signal
image
display means
Prior art date
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Ceased
Application number
EP04803364A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andre Draheim
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
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Priority to EP10012427A priority Critical patent/EP2315066A1/de
Publication of EP1706772A1 publication Critical patent/EP1706772A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/12—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification
    • G02B23/125—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices with means for image conversion or intensification head-mounted
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements

Definitions

  • Electronic glasses in particular night vision goggles
  • the invention relates to an electronic goggles, in particular a night vision goggles, according to the specified in the preamble of claim 1 Art.
  • night vision goggles For police surveillance purposes, for military operations, but also for the sports and leisure sector, there is an increasing need for electronic glasses, especially night vision goggles. There is a demand for easy handling, low weight and the applicability even with a strong change in the light intensity of the area to be observed. With night vision goggles, activities such as during the day should be carried out without the use of additional light sources.
  • a night vision goggles is known for example from DE 38 06 940 AI.
  • the residual light existing by the moonlight or the starlight is amplified by an image converter.
  • These night vision goggles comprise a receiving optics, an image converter and display means for each eye.
  • the display means are provided with an optical system, over which the image is reproduced.
  • the image converter consists essentially of a cathode ray tube,
  • BESTATIGUNGSKOPIE which amplifies the rays of the residual light and reproduces the beams thus amplified via the display means and an eyepiece.
  • Such night vision goggles have the disadvantage that they require a high operating voltage. Together with the batteries and the cathode ray tube, they have a high weight. In addition, the picture quality is very limited. Details can not be recognized. Furthermore, their application is due to the low
  • Sensitivity - up to a maximum of 0.001 lux of residual light without additional illumination which corresponds to a residual light amplification of 30,000 to 40,000, severely limited.
  • Sensitivity - up to a maximum of 0.001 lux of residual light without additional illumination which corresponds to a residual light amplification of 30,000 to 40,000, severely limited.
  • the user of the glasses is dazzled and thus unable to act.
  • DE 197 24 140 C2 discloses a generic electric spectacles, in particular night vision goggles, which comprises an electronic camera with an imaging optics and a CCD sensor.
  • this electric goggles has an image processing unit which processes the image taken by the camera and an output signal for each
  • An eye associated display means with a playback optics for playback of the image provides.
  • these glasses are always operated in conjunction with an infrared light source to improve the night vision of night vision goggles.
  • we pulsed the infrared light source in order to achieve the highest possible efficiency and low power consumption.
  • a sensor is provided which depends on the low-light intensity controls the intensity of the infrared light.
  • This embodiment suffers from the relatively high power consumption, resulting in a large battery requirement with high weight or a short service life.
  • the invention is therefore based on the object to form an electric spectacles according to the type specified in the preamble of claim 1, such that while avoiding the disadvantages mentioned an optimized for a variety of applications electric eyeglasses is created.
  • the characterizing features of claim 1 in conjunction with its preamble features.
  • the camera, the display means and the playback optics are coordinated so that the user-perceivable image in use corresponds to the dimensions shown in the real conditions with full direct view of the user. This makes it possible for the user to perform complicated manipulations when using the spectacles, since the image recognized by him corresponds to the real dimensions and conditions.
  • the effect of at least one virtual spatial image arises, so that an orientation and distance estimation is easier.
  • the central axis of the display means, the optical axis of the playback optics and the respective associated eye axes of the user in a basic position of the user's eyes - straight ahead - are aligned concentrically to each other. This ensures that the image corresponds to the real size ratios with simple effort.
  • the respective reproduction optics of the display means are adjustable relative to the display means along the optical axis.
  • the adjustability is formed independently of the adjustability of the reproduction optics of the other display means. A sharp rendition for the user in both eyes is thereby ensured and individual visual weaknesses compensated.
  • two cameras and two image processing units are provided for each display means, which are synchronized in time with respect to the processing steps.
  • the optical axes of the camera are concentric with the user's eye axes in the basic position. With simple means, the exact spatial reproduction is achieved.
  • the display means are arranged in a fixed support and slidably mounted laterally for alignment with the eye axes in the carrier, wherein the carrier is fixedly arranged in the spectacle frame. This ensures that the image is reproduced according to the reality and in the corresponding size ratio and is not distorted by displacement of the components relative to one another within the arrangement.
  • the receiving optics and the image processing unit are arranged in the carrier, so that the solid support ensures a predetermined assignment of all disposed on the carrier parts to each other.
  • the aforementioned optical features are advantageous, but also the following electronics-related features lead to an improvement of a more realistic representation.
  • the camera and the image processing unit are designed so that the user-recordable image can be displayed in real time.
  • the speed of the representation of reality approximates to a great extent.
  • the camera In order to obtain good image quality in the night vision field, the camera has a CCD sensor for the night vision range with a sensitivity for a wavelength of 500 to 1200 nm. As a result, the range of application is considerably expanded, in particular into the high infrared range.
  • the camera is designed for a residual light of less than 0.001 lux, in particular 0.0002 lux without additional illumination.
  • the CCD sensor is provided with an image resolution of at least 790 ⁇ 590.
  • the display means is designed for black and white representations, in particular for displaying 256 shades of gray.
  • the image quality can be further improved by the image processing unit has a digitized amplifier precursor, which frees the signal coming from the camera of noise and noise components, especially in the high infrared range - wavelength of 650 to 1200 nm.
  • the image processing unit preferably has two series-connected analog amplifier stages and a control voltage circuit which calibrates the amplifier stages to zero when each image pixel is read from the CCD sensor of the camera, for example line by line, in order to ensure clean signal processing and reading guarantee.
  • the noise components are further suppressed.
  • the amplifier stages are provided with a signal amplification of more than 25 decibels, in particular 52 decibels, compared to the standard level.
  • the amplifier stages have an external circuit, which are optimized in their design and scaling the signal waveform of the gain and the transmission for image information in the black and white area.
  • a control for the range of 5 to 52 decibels is associated with the amplifier stages, which control the amplifiers with a rapid change in brightness of the surroundings in such a way that no appreciable overexposure of the picture occurs.
  • the control is formed manually switchable. This ensures that unrestricted vision is maintained under all lighting conditions.
  • the amplifier stages are associated with a manually operable control, via which the sensitivity of the amplifier is set by the user.
  • the amplifier stages include a sample and hold circuit via a field effect transistor for clamping the signal (Clamp), which are controlled in dependence on the incoming signal time-dependent, in order to achieve a high sensitivity and harmony of the amplifier stages.
  • clamp the signal
  • the image noise and the false color components are thereby at least suppressed or eliminated if the digital / analog converter at least two active signal filters in the form of a bandpass filter are connected downstream.
  • the active signal filters a signal buffer stage with a gain, in particular more than two, compared to the normal level downstream, so that losses from the previous signal processing and signal management can be compensated and compensated.
  • the display means is preceded by a band-pass filter and a signal switch for impedance matching in order to ensure a loss-free adaptation to the subsequent display electronics.
  • the signal splitter interacts with signal processing, which enables phase matching and synchronicity of the displayed images in the display center.
  • the display means is preferably formed by an AMLCD screen or a FLLCD screen.
  • the electronic glasses are connected to a voltage source, in particular a battery, in order to be able to act independently of location.
  • a voltage source in particular a battery
  • the battery is preferably arranged in a, in particular separate, battery housing which can be fastened to the body of a user.
  • the display means has an on-screen display for additional information regarding the reproduced image. For example, information about the user's job, the recognizable area, and the like can be displayed.
  • a transmitting and / or receiving interface is provided, with which the user-visible images can be transmitted. This makes it possible, for example, in a command the user's guide officer also receives the user's pictures and can issue appropriate instructions to the user via the on-screen display.
  • FIG. 1 is a perspective view of a night vision glasses according to an embodiment of the invention from the top side rear;
  • FIG. 2 is a perspective view of the night-vision goggles of FIG. 1 from the front;
  • Fig. 3 is a perspective view of the use of the night vision goggles of Figure 2, but without outer wall.
  • FIG. 4 is a perspective view of the insert of the night vision goggles of Fig. 1, but without the rear wall;
  • FIG. 5 is a perspective view of a detail of FIG. 4 showing the adjustability of the display optics and display;
  • Fig. 6 is a schematic block diagram showing the signal processing.
  • FIGS. 1 to 4 show, in different representations in one embodiment, a night-vision spectacle 10 according to the invention.
  • the night vision goggles 10 consists of a spectacle frame 12 to which a fastening strap 16 engages via a closure 14.
  • the spectacle frame 12 is designed in the manner of a protective / ski goggles and has padding 18 on its side facing the user's head.
  • an insert 20 is introduced, which is covered on its side facing away from the user's head with a protective wall 22a and its side facing the user's head with a protective wall 22b.
  • the insert 20 is fixedly arranged in the spectacle frame 12.
  • the insert 20 is shown in detail in Figures 3 and 4 and is provided with a support plate 24 on which all optical and electrical components are fixed.
  • a camera 26 On the support plate 24 is a camera 26 and two
  • the protective wall 22b has recesses 3 ⁇ b and 36c for the reproduction optics and the protective wall 22a recesses 36a for camera 26, see Figures 1 and 2.
  • Ventilation openings 38 are provided, which are covered by a permeable film 40. This ensures that the heat developed by the electronics can escape via the ventilation openings 38 and the permeable film 40 from inside the night-vision goggles 10.
  • the camera 26, the displays 28 and 30 and the reproduction optics 32 and 34 are coordinated so that the image recordable by the user during use corresponds to the real conditions with an unrestricted direct view of the user with regard to the dimensions shown.
  • the playback optics 32 with the display 28 and the playback optics 34 are coupled to the display 30 so that they are laterally displaceable in the support plate 24 together.
  • an adjusting device 42 a and 42 b is provided on each side of the insert 20 of the night vision goggles 10.
  • a further adjustment device 44a and 44b for the corresponding playback optics 32 and 34 is provided by means of the playback optics 32, 34 along its optical axis relative to the display 28, 30 is displaceable. The adjustment of the reproduction optics 32 and 34 via the further adjustment device 44a or 44b takes place in each case independently of the reproduction optics 34 or 32 of the other display 30, 28.
  • the non-viewing goggle 10 further includes residual light sensors 46a and 46b which cooperate with a control. This will be discussed below in connection with FIG. 6.
  • the camera 26 cooperates with an image processing unit 48.
  • the camera 26 and the image processing unit 48 are designed in such a way that the image which can be detected by the user when using the night-vision goggles is displayed in real time.
  • the camera 26 has a CCD sensor for the night vision range with a sensitivity for a wavelength of 500 to 1200 nm and is designed for a residual light of less than 0.001 lux, in particular 0.0002 lux without additional lighting.
  • the CCD sensor further has an image resolution of at least 790 x 590.
  • the camera 26 is provided with a recording optics, not shown here in detail, with fixed or adjustable lenses.
  • the image processing unit 48 cooperates with an amplifier control 50, which via an operating element 52 is switched on and off.
  • the image processing unit 48 is provided with a digitized amplifier precursor, which frees the signal coming from the camera 26 from noise and interference components, in particular in the near to the high infrared range - wavelength of 650 to 1200 nm.
  • the amplifier precursor is a digital / analogue
  • the amplifier stages have a control voltage, which the amplifier stages on reading each image pixel - for example line by line - from the CCD sensor of the camera 26 to "zero" calibrate to ensure a clean signal processing and readout. This also noise components are suppressed.
  • the amplifier stages are provided with a signal amplification of more than 25 decibels, in particular 52 decibels compared to the standard level.
  • the amplifier stages are provided with an external circuitry, which are optimized in their design and scaling the waveform of the amplification and transmission for image information black and white.
  • the amplifier stages are assigned a regulation for the range of 5 to 52 decibels. This regulation cooperates with the remaining sensors 46a and 46b in such a way that the amplifier stages are adapted according to the intensity of the residual light. The user receives an independent of the residual light conditions equally good image quality.
  • the amplifier stages include a sample and hold circuit via a field effect transistor for clamping the signal, which are time-dependent controlled as a function of the incoming signal in order to achieve a high sensitivity and harmony of the amplifier stages.
  • the image processing unit 48 and thus the digital / analog converter of the image processing unit 48 are followed by at least two active signal filters in the form of a bandpass filter 54 which at least suppress or eliminate the image noise and the false color components in order to improve the image quality.
  • the active signal filter 54 is followed by a signal buffer stage 56 having a gain, in particular more than two, compared to the normal level, so that losses from the previous signal processing and signal management can be compensated and compensated.
  • the displays 28 and 30 are preceded by a further bandpass filter 58 and a signal switch 60 for impedance matching in order to ensure a loss-free adaptation to the subsequent display electronics.
  • the signal splitter 60 cooperates with a signal processing, the phase equality and synchronicity of the images shown in the displays 28 and 30 allows light.
  • the display 28, 30 can be an AMLCD or FLLCD screen in liquid crystal technology or ferrolytic technology, which is optimized for the illustrations in black and white.
  • the night vision goggles 10 are connected to a voltage source, namely a battery 62.
  • the battery 62 is arranged in a separate battery housing that is attachable to the body of a user. Such battery cases are known, so they need not be described in detail here.
  • the night vision goggles 10 are provided with a transmission interface 64 and a reception interface 66 as well as with a serial interface 68.
  • the transmission interface 64 cooperates with the signal buffer stage 56 and the reception interface 66 with another signal buffering 70 for inputs and outputs.
  • This signal buffer 70 cooperates with a video driver 72 comprising the bandpass filter 58. Via an operating element 74, the contrast and the brightness of the display can be adjusted via the video driver.
  • the serial interface 68 Via the serial interface 68, the data for an OSD display in the screens 28 and 30 can be played.
  • the serial interface 68 interacts with an OSD text generator 76.
  • a card reader 78 identifies the user with a corresponding selection of the OSD data for the assigned user.
  • an OSD data generator 80 may be provided for the internal data insertion, which cooperates with a corresponding measurement data acquisition and corresponding sensors 84, 86 and 88. These may be sensors for the battery voltage, a light sensor, a gas sensor, a time recording and the like.
  • the battery monitoring with a corresponding sensor 84 may also consist of two LEDs, one as Operation monitoring with brightness control, the other as overvoltage detector with warning signal.
  • an audible warning buzzer may also be provided.
  • the serial interface 68 may interact with a GPS system, a wireless LAN system, and the like.
  • the night vision goggles 10 expand the visibility in the dark.
  • the night vision goggles 10 can also be used for the leisure sector.
  • sporting activities are possible in the dark.
  • a special suitability is also for cyclists watch, especially mountain bikers or runners in the area.
  • Your viewing options are now independent of a lighting device.
  • the night vision goggles 10 is firmly fixed to the head. As a result, the night vision goggles 10 is easily carried by head movements.
  • the shape of the spectacle frame 12 is adapted to a head, so that no disturbing light influences from the outside get inside.
  • the invention is characterized by its simple construction and its realistic representation of the observation area through the image. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Brille, insbesondere Nachtsichtbrille (10), umfassend eine elektronische Kamera (26) mit einer Aufnahmeoptik und einem CCD-Sensor, eine Bildverarbeitungseinheit (48), welche das von der Kamera aufgenommene Bild verarbeitet und ein Ausgangssignal für ein jedem Auge zugeordnetes Anzeigemittel (28, 39) zur Wiedergabe des Bildes zur Verfügung stellt und eine Wiedergabeoptik (32, 34), die jedem Anzeigemittel (28, 30) nachgeschaltet ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kamera (26), die Anzeigemittel (28, 30) und die Wiedergabeoptik (32, 34) so aufeinander abgestimmt sind, dass das von dem Benutzer bei Gebrauch erfassbare Bild im Hinblick die dargestellten Dimensionen den realen Verhältnissen bei uneingeschränkten direkten Blick des Benutzers entspricht.

Description

B E S C H RE I BUN G
Elektronische Brille, insbesondere Nachtsichtbrille
Die Erfindung betrifft eine elektronische Brille, insbesondere eine Nachtsichtbrille, gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.
Für polizeiliche Überwachungszwecke, für militärische Operationen, aber auch für den Sport- und Freizeitbereich besteht ein zunehmendes Bedürfnis an elektronischen Brillen, insbesondere Nachtsichtbrillen. Dabei besteht die Forderung nach einfacher Handhabbarkeit, geringem Gewicht und der Einsetzbarkeit auch bei star- ker Änderung der Lichtintensität des zu beobachtenden Bereichs. Mit Nachtsichtbrillen sollen Tätigkeiten wie tagsüber ohne Verwendung zusätzlicher Lichtquellen durchgeführt werden.
Eine Nachtsichtbrille ist beispielsweise aus der DE 38 06 940 AI bekannt. Bei einer derartigen Nachtsichtbrille wird das durch das Mondlicht oder das Sternenlicht vorhandene Restlicht durch einen Bildwandler verstärkt. Diese Nachtsichtbrille umfasst dabei für jedes Auge ei- ne Aufnahmeoptik, einen Bildwandler und Anzeigemittel. Die Anzeigemittel sind mit einer Optik versehen, über die das Bild wiedergegeben wird. Der Bildwandler besteht im wesentlichen aus einer Kathodenstrahlröhre,
BESTATIGUNGSKOPIE welche die Strahlen des Restlichtes verstärkt und die derart verstärkten Strahlen über die Anzeigemittel und ein Okular wiedergibt.
Derartige Nachtsichtbrillen haben den Nachteil, dass sie eine hohe Betriebsspannung benötigen. Zusammen mit den Batterien und der Katodenstrahlröhre weisen sie ein hohes Gewicht auf. Zudem ist die Bildqualität sehr eingeschränkt. Details können nicht erkannt werden. Des Weiteren ist ihr Einsatzgebiet aufgrund der geringen
Empfindlichkeit - bis maximal 0,001 Lux Restlicht ohne Zusatzbeleuchtung, was einer Restlichtverstärkung von 30.000 bis 40.000 entspricht, stark eingeschränkt. Hinzu kommt noch, dass bei einer starken Helligkeitsände- rung, beispielsweise durch einen Scheinwerfer, der Benutzer der Brille geblendet und dadurch handlungsunfähig wird.
Des Weiteren ist aus der DE 197 24 140 C2 eine gat- tungsgemäße elektrische Brille, insbesondere Nachtsichtbrille, bekannt, die eine elektronische Kamera mit einer Aufnahmeoptik und einem CCD-Sensor umfasst. Zudem weist diese elektrische Brille eine Bildverarbeitungseinheit auf, welche das von der Kamera aufgenommene Bild verarbeitet und ein Ausgangssignal für ein jedem
Auge zugeordnetes Anzeigemittel mit einer Wiedergabeoptik zur Wiedergabe des Bildes zur Verfügung stellt. Diese Brille wird jedoch immer im Zusammenhang mit einer Infrarotlichtquelle betrieben, um die Nachtsichtei- genschaften der Nachtsichtbrille zu verbessern. Hierfür wir die Infrarotlichtquelle gepulst, um einen möglichst hohen Wirkungsgrad und geringen Stromverbrauch zu erzielen. Zudem ist ein Sensor vorgesehen, der in Abhän- gigkeit des Restlichtes die Intensität des Infrarot- lichtes steuert.
Diese Ausführungsform leidet unter den relativ hohen Stromverbrauch aufweist, was zu einem großen Batteriebedarf mit hohem Gewicht oder einer geringen Einsatzzeit führt. Zudem ist es nachteilig, insbesondere im militärischen Kampfeinsatz in der Nacht, dass der Benutzer dieser Nachtsichtbrille durch das Infrarotlicht für den Gegner leicht mit Hilfe einer entsprechenden Brille erkennbar ist. Hierdurch wird der Benutzer zu einem leicht ermittelbarem Ziel und unterliegt daher einer hohen Gefährdung.
Hinzu kommt noch, dass bei allen bekannten Brillen das Problem besteht, dass eine exakte Darstellung der betrachteten Umgebung nicht erfolgt. Der Benutzer hat daher größte Schwierigkeiten sich zu orientieren und sich im Gelände mit einer derartigen Brille in der Nacht zu bewegen. Exakte Entfernungsschätzung und ein räumliches Sehen ist mit den bekannten elektrischen Brillen nicht oder zumindest nur äußerst eingeschränkt möglich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Brille gemäß der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art, derart weiter zu bilden, dass unter Vermeidung der genannten Nachteile eine für unterschiedlichste Einsatzgebiete optimierte elektrische Brille geschaffen wird.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst. Nach der Erfindung sind die Kamera, die Anzeigemittel und die Wiedergabeoptik so aufeinander abgestimmt, dass das von dem Benutzer bei Gebrauch erfassbare Bild im Hinblick die dargestellten Dimensionen den realen Verhältnissen bei uneingeschränkten direkten Blick des Benutzers entspricht. Hierdurch ist es möglich, dass der Benutzer auch komplizierte Handgriffe bei Nutzung der Brille ausführen kann, da dass von ihm erkannte Bild den realen Dimensionen und Verhältnissen entspricht. Zudem entsteht der Effekt zumindest eines virtuellen räumlichen Bildes, sodass auch eine Orientierung und Entfernungsschätzung einfacher wird.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Mittelachse der Anzeigemittel, die optische Achse der Wiedergabeoptik und die jeweils zugeordneten Augachsen des Benutzers in einer Grundposition der Augen des Benutzers - gerader Blick nach vorne - konzentrisch zueinan- der ausgerichtet. Hierdurch wird erreicht, dass mit einfachem Aufwand das Bild den realen Größenverhältnissen entspricht.
Um insbesondere Sehschwächen ausgleichen zu können ist die jeweilige Wiedergabeoptik des Anzeigemittels relativ zum Anzeigemittel entlang der optischen Achse verstellbar ausgebildet. Insbesondere ist die Verstellbarkeit unabhängig von der Verstellbarkeit der Wiedergabeoptik des anderen Anzeigemittels ausgebildet. Eine scharfe Wiedergabe für den Benutzer auf beiden Augen wird dadurch gewährleistet und individuelle Sehschwächen ausgeglichen. Um das räumliche Sehen zu optimieren, sind zwei Kameras sowie zwei Bildverarbeitungseinheiten für jedes Anzeigemittel vorgesehen, welche hinsichtlich der Verarbeitungsschritte zeitlich synchronisiert sind. Vorzugswei- se sind dabei die optischen Achsen der Kamera mit den Augachsen des Benutzers in der Grundposition konzentrisch. Mit einfachen Mitteln wird hierdurch die exakte räumliche Wiedergabe erreicht.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die Anzeigemittel in einem festen Träger angeordnet und seitlich zur Ausrichtung mit den Augachsen verschiebbar in dem Träger gelagert, wobei der Träger fest in dem Brillengestell angeordnet ist. Dadurch wird erreicht, dass das Bild entsprechend der Realität und im entsprechenden Größenverhältnis wiedergegeben wird und nicht durch Verschiebung der Bauteile zueinander innerhalb der Anordnung verzerrt wird.
Daher sind auch die Aufnahmeoptik und die Bildverarbeitungseinheit in dem Träger angeordnet, sodass der feste Träger eine vorbestimmte Zuordnung aller auf dem Träger angeordneten Teile zu einander gewährleistet.
Für eine möglichst realistische Darstellung des Bildes sind die vorgenannten optischen Merkmalen von Vorteil, aber auch die folgenden, die Elektronik betreffenden, Merkmale führen zu einer Verbesserung einer realistischeren Darstellung.
Insbesondere ist die Kamera und die Bildverarbeitungseinheit so ausgelegt, dass das vom Benutzer bei Gebrauch erfassbare Bild in Echtzeit dargestellt wird. Hierdurch wird sich nicht nur durch die Art der Darstellung sondern auch durch die Geschwindigkeit der Darstellung der Realität zumindest weitestgehenst angenähert.
Um im Nachtsichtbereich eine gute Bildqualität zu erhalten, weist die Kamera einen CCD-Sensor für den Nachtsichtbereich mit einer Empfindlichkeit für eine Wellenlänge von 500 bis 1200 nm auf. Hierdurch wird der Einsatzbereich erheblich erweitert, insbesondere bis in den hohen Infrarotbereich.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kamera für ein Restlicht von kleiner als 0,001 Lux, insbe- sondere 0,0002 Lux ohne Zusatzausleuchtung ausgelegt.
Zur Verbesserung der Bildqualität ist der CCD-Sensor vor allem mit einer Bildauflösung von zumindest 790 x 590 versehen.
Da die Bildqualität bei Schwarz/Weiß-Darstellungen wesentlich höher ist, ist das Anzeigemittel für Schwarz/Weiß-Darstellungen ausgelegt, insbesondere zur Darstellung von 256 Graustufen.
Die Bildqualität kann weiter verbessert werden, indem die Bildverarbeitungseinheit eine digitalisierte Verstärkervorstufe aufweist, welche das von der Kamera kommende Signal von Rausch- und Störanteilen befreit, insbesondere im hohen Infrarotbereich - Wellenlänge von 650 bis 1200 nm. Beispielsweise ist dabei der Verstärkervorstufe ein Di- gital/Analog-Wandler nachgeschaltet, so dass das Signal danach als Analogsignal mit einem Normpegel von 1 Vss (Voltspitze - Spitze = PAL-Pegel) weiterverarbeitbar ist.
Dabei weist vorzugsweise die Bildverarbeitungseinheit zwei in Reihe geschaltete analoge Verstärkerstufen und eine Schaltung für eine Steuerspannung auf, welche die Verstärkerstufen bei Auslesen jedes Bildpixels - beispielsweise zeilenweise - aus dem CCD-Sensor der Kamera auf "Null" eicht, um eine saubere Signalverarbeitung und Auslesung zu gewährleisten. Hierbei werden die Rauschanteile weiter unterdrückt.
Die Verstärkerstufen sind dabei mit einer Signalverstärkung von mehr als 25 Dezibel, insbesondere 52 Dezibel, gegenüber dem Normpegel versehen.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Verstärkerstufen eine externe Beschaltung aufweisen, welche in ihrer Auslegung und Skalierung dem Signalverlauf der Verstärkung und der Übertragung für Bildinformationen im schwarz-weiß Bereich optimiert sind.
Den Verstärkerstufen ist insbesondere eine Regelung für den Bereich von 5 bis 52 Dezibel zugeordnet, welche bei schneller Helligkeitsänderung der Umgebung die Verstärker so aussteuern, dass keine merkliche Überbelichtung des Bildes auftritt. Insbesondere ist die Regelung dabei manuell zuschaltbar ausgebildet. Hierdurch wird gewährleistet, dass bei allen Lichtverhältnissen die uneingeschränkte Sicht erhalten bleibt. Zudem kann es für bestimmte Einsatzgebiete von Vorteil sein, diese Regelung auszuschalten, damit der Nutzer die Änderung der Lichtverhältnisse mitbekommt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist den Verstärkerstufen eine manuell betätigbare Steuerung zugeordnet, über welche die Empfindlichkeit der Verstärker durch den Benutzer eingestellt wird. Dadurch wird eine Anpassung an die Lichtverhältnisse und/oder an den jeweiligen Einsatzzweck durch den Benutzer ermöglicht.
Vorzugsweise enthalten die Verstärkerstufen eine Sample und Hold-Schaltung über einen Feldeffekttransistor zur Klemmung des Signals (Clamp) , die in Abhängigkeit des ankommenden Signals zeitabhängig gesteuert werden, um eine hohe Empfindlichkeit und Harmonie der Verstärkerstufen zu erreichen.
Zur Verbesserung der Bildqualität wird das Bildrauschen und die Falschfarbanteile dadurch zumindest unterdrückt oder beseitigt, wenn dem Digital/Analog-Wandler mindestens zwei aktive Signalfilter in Form eines Bandpass- filters nachgeschaltet sind.
Dabei sind insbesondere den aktiven Signalfiltern eine Signalpufferstufe mit einer Verstärkung, insbesondere von mehr als zwei, gegenüber dem Normalpegel nachge- schaltet, damit Verluste aus der vorangegangenen Signalverarbeitung und Signalführung kompensiert und ausgeglichen werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist den Anzeigemitteln ein Bandpassfilter und eine Signalweiche zur Impedanzanpassung vorgeschaltet, um eine verlustfreie Anpassung an die nachfolgende Displayelektronik zu gewährleisten.
Die Signalweiche wirkt dabei insbesondere mit einer Signalverarbeitung zusammen, die Phasengleichheit und Synchronität der dargestellten Bilder in den Anzeige- mittein ermöglicht.
Das Anzeigemittel wird vorzugsweise durch einen AMLCD- Bildschirm oder einen FLLCD-Bildschirm gebildet.
Die elektronische Brille ist mit einer Spannungsquelle verbunden, insbesondere einer Batterie, um ortsunabhängig agieren zu können.
Vorzugsweise ist die Batterie dabei in einem, insbeson- dere separaten, Batteriegehäuse angeordnet, das am Körper eines Nutzer befestigbar ausgebildet ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist das Anzeigmittel eine On-Screen-Anzeige für im Hinblick auf das wiedergegebene Bild zusätzliche Informationen auf. Beispielsweise können Informationen über den Auftrag des Benutzers, die erkennbare Gegend und ähnliches eingeblendet werden.
Insbesondere ist auch eine Sende- und/oder Empfangsschnittstelle vorgesehen, mit der die vom Benutzer sichtbaren Bilder übertragen werden können. Hierdurch ist es möglich, dass beispielsweise in einem Befehls- stand, der Führungsoffizier des Benutzers auch die Bilder des Benutzers erhält und entsprechende Weisungen ausgeben kann, die über die On-Screen-Anzeige dem Benutzer zur Kenntnis gelangen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. In der Beschreibung, in den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und in der Zeichnung werden die in der hinten angeführten Liste der Bezugszeichen verwendeten Begriffe und zugeordneten Bezugszeichen verwendet. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Nacht- sichtbrille gemäß einer Ausführungsform der Erfindung von seitlich oben hinten;
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Nachtsichtbrille von Fig. 1 von vorne;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung des Einsatzes der Nachtsichtbrille von Fig. 2, jedoch ohne Außenwandung;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung des Einsatzes der Nachtsichtbrillevon Fig. 1, jedoch ohne Rückwandung; Fig. 5 eine perspektivische Darstellung eines Details von Fig. 4, das die Verstellbarkeit der Wiedergabeoptik und der Anzeige zeigt, und
Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild, das die Signalverarbeitung zeigt.
In den Figuren 1 bis 4 sind in unterschiedlichen Darstellungen in einer Ausführungsform eine Nachtsicht- brille 10 nach der Erfindung dargestellt. Die Nachtsichtbrille 10 besteht aus einem Brillengestell 12, an das über einen Verschluss 14 ein Befestigungsriemen 16 angreift. Das Brillengestell 12 ist in der Art einer Schutz/Skibrille ausgebildet und weist an seiner den Kopf des Benutzers zugewandten Seite Polsterungen 18 auf.
In dem Brillengestell 12 ist ein Einsatz 20 eingebracht, der an seiner dem Kopf des Benutzers abgewand- ten Seite mit einer Schutzwand 22a und seiner dem Kopf des Benutzers zugewandten Seite mit einer Schutzwand 22b abgedeckt ist. Der Einsatz 20 ist fest in dem Brillengestell 12 angeordnet.
Der Einsatz 20 ist im Einzelnen den Figuren 3 und 4 zu entnehmen und ist mit einer Tragplatte 24 versehen, auf der alle optischen und elektrischen Bauteile fest angeordnet sind.
Auf der Tragplatte 24 ist eine Kamera 26 sowie zwei
Displays 28 - links - und 30 - rechts - angeordnet. Zudem ist jeweils eine Widergabeoptik 32 bzw. 34 einem Display 28 oder 30 zugeordnet auf der Tragplatte 24 gelagert .
Die Schutzwand 22b weist Aussparungen 3βb und 36c für die Wiedergabeoptik und die Schutzwand 22a Aussparungen 36a für Kamera 26 auf, siehe Figuren 1 und 2.
An der Oberseite des Brillengestelles 12 sind Lüftungsöffnungen 38 vorgesehen, die durch eine durchlässige Folie 40 abgedeckt sind. Hierdurch wird gewährleistet, dass die durch die Elektronik entwickelte Wärme über die Lüftungsöffnungen 38 und die durchlässige Folie 40 aus dem Inneren der Nachtsichtbrille 10 austreten kann.
Die Kamera 26, die Displays 28 und 30 und die Wiedergabeoptik 32 und 34 sind so aufeinander abgestimmt, dass das vom Benutzer bei Gebrauch erfassbare Bild im Hinblick auf die dargestellten Dimensionen den realen Verhältnissen bei uneingeschränktem direkten Blick des Be- nutzers entspricht. Hierfür ist die Wiedergabeoptik 32 mit dem Display 28 sowie die Wiedergabeoptik 34 mit dem Display 30 so gekoppelt, dass diese in der Tragplatte 24 miteinander seitlich verschiebbar sind. Über die seitliche Verschiebbarkeit wird der Augachsenabstand, der von Benutzer zu Benutzer unterschiedlich sein kann, so eingestellt, dass die Mittelachse der Displays 28 bzw. 30, die optische Achse der Wiedergabeoptik 32 bzw. 34 und die jeweils zugeordneten Augachsen des Benutzers in einer Grundposition der Augen des Benutzers - gera- der Blick nach vorne - konzentrisch zu einander ausgerichtet sind. Hierfür ist eine Einsteilvorrichtung 42a und 42b auf jeder Seite des Einsatzes 20 der Nachtsichtbrille 10 vorgesehen. Um zudem auch Sehschwächen der einzelnen Augen des Nutzers ausgleichen zu könne, ist eine weitere Einstellvorrichtung 44a und 44b für die entsprechende Wiedergabeoptik 32 bzw. 34 vorgesehen, mittels der die Wiedergabeoptik 32, 34 entlang ihrer optischen Achse relativ zum Display 28, 30 verschiebbar ist. Die Einstellung der Wiedergabeoptik 32 und 34 über die weitere Einstellungsvorrichtung 44a bzw. 44b erfolgt jeweils unabhängig von der Wiedergabeoptik 34 bzw. 32 des anderen Displays 30, 28.
Die Nichtsichtbrille 10 weist des weiteren Restlichtsensoren 46a und 46b auf, die mit einer Regelung zusammenwirken. Hierauf wird weiter unten im Zusammenhang mit Figur 6 noch eingegangen.
Die Kamera 26 arbeitet mit einer Bildverarbeitungseinheit 48 zusammen. Die Kamera 26 und die Bildverarbeitungseinheit 48 sind dabei so ausgelegt, dass das vom Benutzer bei Gebrauch der Nachtsichtbrille erfassbare Bild in Echtzeit dargestellt wird. Die Kamera 26 weist dabei einen CCD-Sensor für den Nachtsichtbereich mit einer Empfindlichkeit für eine Wellenlänge von 500 bis 1200 nm auf und ist für ein Restlicht von kleiner als 0,001 Lux, insbesondere 0,0002 Lux ohne Zusatzbeleuch- tung ausgelegt. Der CCD-Sensor weist des Weiteren eine Bildauflösung von zumindest 790 x 590 auf.
Die Kamera 26 ist mit einer hier im Einzelnen nicht dargestellten Aufnahmeoptik mit fixen oder verstellba- ren Linsen versehen.
Die Bildverarbeitungseinheit 48 wirkt mit einer Verstärkerregelung 50 zusammen, die über ein Bedienelement 52 zu und abschaltbar ist. Die Bildverarbeitungseinheit 48 ist mit einer digitalisierten Verstärkervorstufe versehen, welche das von der Kamera 26 kommende Signal von Rausch- und Störanteilen befreit, insbesondere im vom nahen bis in den hohen Infrarotbereich - Wellenlänge von 650 bis 1200 nm. Der Verstärkervorstufe ist ein Digital/Analog-Wandler nachgeschaltet, sodass das Signal danach als Analogsignal mit einem Normpegel von 1 Vss (Voltspitze - Spitze = PAL - Pegel) weiterverar- beitbar ist. Danach durchläuft das Signal in der Bildverarbeitungseinheit 48 zwei in Reihe geschaltete analoge Verstärkerstufen. Die Verstärkerstufen weisen eine Steuerspannung auf, welche die Verstärkerstufen bei Auslesen jedes Bildpixels - beispielsweise zeilenweise - aus dem CCD-Sensor der Kamera 26 auf "Null" eicht, um eine saubere Signalverarbeitung und Auslesung zu gewährleisten. Hierbei werden auch Rauschanteile unterdrückt. Die Verstärkerstufen sind dabei mit einer Signalverstärkung von mehr als 25 Dezibel, insbesondere 52 Dezibel gegenüber dem Normpegel versehen.
Die Verstärkerstufen sind mit einer externen Beschal- tung versehen, welche ihrer Auslegung und Skalierung dem Signalverlauf der Verstärkung und Übertragung für Bildinformationen schwarz-weiß optimiert sind. Den Verstärkerstufen ist eine Regelung für den Bereich von 5 bis 52 Dezibel zugeordnet. Diese Regelung wirkt mit den Restlichsensoren 46a und 46b derart zusammen, dass die Verstärkerstufen entsprechend der Intensität des Rest- lichtes angepasst werden. Der Benutzer erhält dadurch eine unabhängig von den Restlichtverhältnissen gleich gute Bildqualität. Die Verstärkerstufen enthalten eine Sample und Hold- Schaltung über einen Feldeffekttransistor zur Klemmung des Signals, die in Abhängigkeit des ankommenden Signals zeitabhängig gesteuert werden, um eine hohe Emp- findlichkeit und Harmonie der Verstärkerstufen zu erreichen. Der Bildverarbeitungseinheit 48 und somit dem Digital/Analog-Wandler der Bildverarbeitungseinheit 48 sind mindestens zwei aktive Signalfilter in Form eines Bandpassfilters 54 nachgeschaltet, die zur Verbesserung der Bildqualität das Bildrauschen und die Falschfarbanteile zumindest unterdrücken oder beseitigen. Dem aktiven Signalfilter 54 ist eine Signalpufferstufe 56 mit einer Verstärkung, insbesondere von mehr als zwei, gegenüber dem Normalpegel nachgeschaltet, damit Verluste aus der vorangegangenen Signalverarbeitung und Signalführung kompensiert und ausgeglichen werden.
Den Displays 28 und 30 ist ein weiterer Bandpassfilter 58 und eine Signalweiche 60 zur Impedanzanpassung vor- geschaltet, um eine verlustfreie Anpassung an die nachfolgende Displayelektronik zu gewährleisten. Dabei wirkt die Signalweiche 60 mit einer Signalverarbeitung zusammen, die Phasengleichheit und Synchronität der dargestellten Bilder in den Displays 28 und 30 ermög- licht.
Das Display 28, 30 kann dabei ein AMLCD- oder FLLCD- Bildschirm in Flüssigkristalltechnik oder Ferrolyttech- nik sein, das für die Darstellungen in schwarz-weiß op- timiert ist.
Die Nachtsichtbrille 10 ist mit einer Spannungsquelle, nämlich einer Batterie 62 verbunden. Die Batterie 62 ist in einem separaten Batteriegehäuse angeordnet, dass am Körper eines Nutzers befestigbar ist. Derartige Batteriegehäuse sind bekannt, sodass diese im Einzelnen hier nicht beschrieben werden müssen.
Die Nachtsichtbrille 10 ist mit einer Sendeschnittstelle 64 und einer Empfangsschnittstelle 66 sowie mit einer seriellen Schnittstelle 68 versehen. Die Sendeschnittstelle 64 wirkt mit der Signalpufferstufe 56 und die Empfangsschnittstelle 66 mit einer weiteren Signal- pufferung 70 für Ein- und Ausgänge zusammen.
Diese Signalpufferung 70 wirkt mit einem Videodriver 72 zusammen, der den Bandpassfilter 58 umfasst. Über ein Bedienelement 74 kann der Kontrast und die Helligkeit des Displays über den Videodriver eingestellt werden.
Über die serielle Schnittstelle 68 können die Daten für eine OSD-Anzeige in den Bildschirmen 28 und 30 einge- spielt werden. Hierfür wirkt die serielle Schnittstelle 68 mit einem OSD Textgenerator 76 zusammen. Über einen Kartenleser 78 erfolgt die Identifizierung des Nutzers mit entsprechender Auswahl der OSD-Daten für den zugeordneten Nutzer. Zudem kann ein OSD-Datengenerator 80 für die interne Dateneinblendung vorgesehen sein, der mit einer entsprechender Messdatenerfassung und entsprechenden Sensoren 84, 86 und 88 zusammen wirkt. Hierbei kann es sich um Sensoren für die Batteriespannung, einen Lichtsensor, einen Gassensor, eine Zeiter- fassung und ähnliches handeln.
Die Batterieüberwachung mit einem entsprechenden Sensor 84 kann zudem aus zwei Leuchtdioden bestehen, einer als Betriebsüberwachung mit Helligkeitssteuerung, die andere als Überspannungsdetektor mit Warnsignal. Optional kann auch ein akustischer Warnsummer vorgesehen sein. Die serielle Schnittstelle 68 kann mit einem GPS- System, einem Wireless-Lan-System und ähnliches zusammen wirken.
Die Nachtsichtbrille 10 gemäß der Erfindung erweitert die Sichtmöglichkeit bei Dunkelheit. Insbesondere kann die Nachtsichtbrille 10 auch für den Freizeitbereich verwendet werden. Hierdurch werden sportliche Betätigungen bei Dunkelheit ermöglicht. Eine besondere Eignung ist auch für Fahrradfahrer zusehen, insbesondere Mountainbiker oder Läufer im Gelände. Ihre Sichtmög- lichkeiten sind nun von einer Beleuchtungseinrichtung unabhängig. Über den Befestigungsriemen 16 ist die Nachtsichtbrille 10 fest am Kopf fixiert. Hierdurch wird die Nachtsichtbrille 10 bei Kopfbewegungen einfach mitgeführt .
Die Form des Brillengestelles 12 ist an einen Kopf an- gepasst, sodass keine störenden Lichteinflüsse von außen ins Innere gelangen.
Die Erfindung zeichnet sich durch ihre einfache Konstruktion und ihrer realistischen Darstellung des Beobachtungsbereiches durch das Bild aus. Bezugszeichenliste
Nachtsichtbrille Brillengestell Verschluss Befestigungsriemen Polsterungen Einsatza Schutzwand - vorneb Schutzwand - hinten Tragplatte Kamera Display - links Display - rechts Wiedergabeoptik - links Wiedergabeoptik - rechtsa Aussparung für die Kamerab Aussparung für die Wiedergabeoptik - linksc Aussparung für die Wiedergabeoptik - rechts Lüftungsöffnungen durchlässige Foliea Einsteilvorrichtung - rechtsb Einsteilvorrichtung - linksa weitere Einsteilvorrichtung - rechtsb weitere Einsteilvorrichtung - links a Restlichtsensor - rechtsb Restlichtsensor - links Bildverarbeitungseinheit Verstärkersteuerung Bedienelement Bandpassfilter Signalpufferstufe Bandpassfilter und Viedeodriver Signalweiche Batterie Sendeschnittstelle Empfangsschnittstelle Serielle Datenschnittstelle weitere Signalpufferung für Ein- und Ausgänge Videodriver und Signalfilter Bedienelement OSD Textgenerator Kartenleser OSD Datengenerator Messdatenerfassung Sensor Sensor Sensor

Claims

Patentansprüche
1. Elektronische Brille, insbesondere Nachtsichtbrille (10), umfassend eine elektronische Kamera (26) mit einer Aufnahmeoptik und einem CCD- Sensor, eine Bildverarbeitungseinheit (48) , welche das von der Kamera aufgenommene Bild verar- beitet und ein Ausgangssignal für ein jedem Auge zugeordnetes Anzeigemittel (28, 39) zur Wiedergabe des Bildes zur Verfügung stellt und eine Wiedergabeoptik (32, 34), die jedem Anzeigemittel (28, 30 nachgeschaltet ist, dadurch gekennzeich- net, dass die Kamera (26) , die Anzeigemittel (28, 30) und die Wiedergabeoptik (32, 34) so aufeinander abgestimmt sind, dass das von dem Benutzer bei Gebrauch erfassbare Bild im Hinblick die dargestellten Dimensionen den realen Verhältnissen bei uneingeschränkten direkten Blick des Benutzers entspricht.
2. Elektronische Brille nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelachse der Anzeige- mittel (28, 30) , die optische Achse der Wiedergabeoptik (32, 34) und die jeweils zugeordneten Augachsen des Benutzers in einer Grundposition der Augen des Benutzers - gerader Blick nach vor- ne - konzentrisch zueinander ausgerichtet sind.
3. Elektronische Brille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Wieder- gabeoptik (32, 34) des Anzeigemittels (28, 30) relativ zum Anzeigemittel (28, 30) entlang der optischen Achse verstellbar ausgebildet ist, insbesondere unabhängig von der Wiedergabeoptik (32, 34) des anderen Anzeigemittels (28, 30), um eine scharfe Wiedergabe für den Benutzer zu gewährleisten .
4. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ka- meras (26) , sowie zwei Bildverarbeitungseinheiten (48) für jedes Anzeigemittel (28, 30) vorgesehen sind, welche hinsichtlich der Verarbeitungsschritte zeitlich synchronisiert sind.
5. Elektronische Brille nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Achsen der Kamera (26) mit den Augachsen des Benutzers in der Grundposition konzentrisch sind.
6. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigemittel (28, 30) in einem festen Träger (24) angeordnet und seitlich zur Ausrichtung mit den Augachsen verschiebbar in dem Träger (24) gela- gert sind, wobei der Träger (24) fest in dem Brillengestell (12) angeordnet ist.
7. Elektronische Brille nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeoptik und die Bildverarbeitungseinheit (48) in dem Träger (24) angeordnet sind, so dass der feste Träger (24) eine vorbestimmte Zuordnung aller auf dem Träger (24) angeordneten Teile zueinander gewährleistet.
8. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kame- ra (26) und die Bildverarbeitungseinheit (48) so ausgelegt ist, dass das von dem Benutzer bei Gebrauch erfassbare Bild in Echtzeit dargestellt wird.
9. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (26) einen CCD-Sensor für den Nachtsichtbereich mit einer Empfindlichkeit für eine Wellenlänge von 500 bis 1200 nm aufweist.
10. Elektronische Brille nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (26) für ein Restlicht von kleiner als 0,001 Lux, insbesondere 0,0002 Lux ohne Zusatzausleuchtung ausge- legt ist.
11. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der CCD- Sensor eine Bildauflösung von zumindest 790 x 590 aufweist.
12. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das An- zeigemittel (28, 30) für Schwarz/Weiß- Darstellungen ausgelegt ist, insbesondere zur Darstellung von 256 Graustufen.
13. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit eine digitalisierte Verstärkervorstufe aufweist, welche das von der Kamera (26) kommende Signal von Rausch- und Störanteilen befreit, insbesondere im nahen Infrarotbereich - Wellenlänge von 650 bis 1200 nm.
14. Elektronische Brille nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkervorstufe ein Digital/Analog-Wandler nachgeschaltet ist, so dass das Signal danach als Analogsignal mit einem Normpegel von 1 Vss (Voltspitze - Spitze = PAL- Pegel) weiterverarbeitbar ist.
15. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungseinheit (48) zwei in Reihe geschaltete analoge Verstärkerstufen und eine Schaltung für eine Steuerspannung aufweist, welche die Ver- stärkerstufen bei Auslesen jedes Bildpixels - beispielsweise zeilenweise - aus dem CCD-Sensor der Kamera auf "Null" eicht, um eine saubere Signalverarbeitung und Auslesung zu gewährleisten - Rauschanteile werden unterdrückt.
16. Elektronische Brille nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkerstufen mit einer Signalverstärkung von mehr als 25 Dezibel, insbesondere 52 Dezibel, gegenüber dem Normpegel versehen sind.
17. Elektronische Brille nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkerstufen eine externe Beschaltung aufweisen, welche in ihrer Auslegung und Skalierung dem Signalverlauf der Verstärkung und der Übertragung für Bildinformationen im schwarz-weiß Bereich optimiert sind.
18. Elektronische Brille nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass den Verstärkerstufen eine Regelung für den Bereich von 5 bis 52 Dezibel zugeordnet ist, welche bei schneller Helligkeitsänderung der Umgebung die Verstärker so aussteuern, dass keine merkliche Überbelichtung des Bildes auftritt, wobei insbesondere die Regelung manuell zuschaltbar ausgebildet ist.
19. Elektronische Brille nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass den Verstärkerstufen eine manuell betätigbare Steuerung zugeordnet ist, über welche die Empfindlichkeit der Verstärker durch den Benutzer eingestellt wird, um eine Anpassung an die Lichtverhältnisse und/oder den jeweiligen Einsatzzweck durch den Benutzer zu ermöglichen.
20. Elektronische Brille nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkerstufen eine Sample und Hold-Schaltung über einen Feldeffekttransistor zur Klemmung des Signals (Clamp) enthalten, die in Abhängigkeit des ankommenden Signals zeitabhängig gesteuert werden, um eine hohe Empfindlichkeit und Harmonie der Verstärkerstufen zu erreichen.
21. Elektronische Brille nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass dem Digi- tal/Analog-Wandler mindestens zwei aktive Signalfilter in Form eines Bandpassfilters (54) nachge- schaltet sind, die zur Verbesserung der Bildqualität das Bildrauschen und die Falschfarbanteile zumindest unterdrücken oder beseitigen.
22. Elektronische Brille nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass den aktiven Signalfiltern (54) eine Signalpufferstufe (56) mit einer Verstärkung, insbesondere von mehr als zwei, gegenüber dem Normalpegel nachgeschaltet ist, damit Verluste aus der vorangegangenen Signalverarbei- tung und Signalführung kompensiert und ausgeglichen werden.
23. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass den An- zeigemitteln ein Bandpassfilter (58) und eine Signalweiche (66) zur Impedanzanpassung vorgeschaltet ist, um eine verlustfreie Anpassung an die nachfolgende Displayelektronik zu gewährleisten.
24. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalweiche (60) mit einer Signalverarbeitung zu- sammenwirkt, die Phasengleichheit und Synchroni- tät der dargestellten Bilder in den Anzeigemitteln ermöglicht.
25. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigemittel (28, 30) durch einen AMLCD-Bildschirm oder einen FLLCD-Bildschirm gebildet ist.
26. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verbindung mit einer Spannungsquelle, insbesondere einer Batterie (62) .
27. Elektronische Brille nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (62) in einem, insbesondere separaten, Batteriegehäuse angeordnet ist, das am Körper eines Nutzers befestigbar ausgebildet ist.
28. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigmittel (28, 30) eine On-Screen-Anzeige für im Hinblick auf das wiedergegebene Bild zusätzliche Informationen aufweist.
29. Elektronische Brille nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sende- und/oder Empfangsschnittstelle (64, 66, 68) vorgesehen ist.
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