WO2005119338A1 - Modular system for construction of a display device to be carried on the head of a user - Google Patents

Modular system for construction of a display device to be carried on the head of a user Download PDF

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WO2005119338A1
WO2005119338A1 PCT/EP2005/005848 EP2005005848W WO2005119338A1 WO 2005119338 A1 WO2005119338 A1 WO 2005119338A1 EP 2005005848 W EP2005005848 W EP 2005005848W WO 2005119338 A1 WO2005119338 A1 WO 2005119338A1
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WO
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module
image
modules
support
interface
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/005848
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German (de)
French (fr)
Inventor
Martin Ross-Messemer
Bernd Spruck
Birgit Rottenkolber
Simon Brattke
Martin Edelmann
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Carl Zeiss Ag
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Publication date
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    • G02B27/017Head mounted
    • G02B2027/0178Eyeglass type

Definitions

  • the invention relates to a modular system for constructing a display device to be worn on the head of a user.
  • a modular system for constructing a display device to be carried on the head of a user which comprises a support module which can be fastened to the head of a user and a display module which is connected to the support module and which generates an image on the basis of predetermined image data and displays it in such a way that it can be detected by the user carrying the display device, the display module comprising an image module for generating the image and an optical module that is optically and mechanically connected to the image module for imaging the generated image, the modular system comprising a first carrying module, a first image module, and a first optical module and at least one further image and / or optics module, each of which is / is different from the corresponding first image or optics module, each image module having a first optomechanical interface and each optics module having a second optomechanical interface that can be connected to the first optomechanical interface tstelle, so that a freely selectable image module of the image modules of the modular system can be optically and mechanically connected to a freely
  • the optomechanical connection between the optics and image module is thus opened in accordance with the present invention in such a way that defined optomechanical interfaces are provided with which the optics and image modules are equipped, so that the combination of the optics and image modules is selected in accordance with the specifications of the display device to be produced and can be assembled.
  • the automechanical connection between the optics and image module can be implemented in the manner of a bayonet lock. Any other type of positive connection can also be used to produce the mechanical connection.
  • a connection can also be selected in which one of the two optomechanical interfaces is latched to the other of the two optomechanical interfaces.
  • the optomechanical connection can be designed in such a way that the mechanical connection can be detached or can no longer be detached after it has been produced for the first time.
  • the image modules can differ, for example, in the type of image generation.
  • OLED organic light-emitting diodes
  • LCoS Liquid Crystal on Silicon
  • LCD element LCD element
  • DMD element tilting mirror matrix
  • GLV Element Gräting Light Valve
  • Spectacle-like support modules can be provided.
  • helmet-like support modules can be provided.
  • face-clamped support modules can be provided.
  • head-supported support modules can be provided.
  • Optical modules can be used as optical modules, which present the generated image to the user's eye as a virtual image.
  • a change in scale, e.g. B. an enlargement of the image can be achieved by means of the optical module.
  • An optical module can be provided with which only the generated image can be detected by the user, and an optical module can be provided with which the user perceives an overlay of the generated image with the surroundings.
  • an optics module can be provided in which the generated image can only be captured by the user in a part of the user's field of vision.
  • the optical elements of the optical module are preferably made of plastic.
  • the optomechanical interfaces in the modular system are designed such that the optical connection is also present when the mechanical connection is present. This significantly simplifies the manufacture of the display device, since only the optical connection has to be created, for example by clipping on or snapping in, and after that no adjustment for the optical image is necessary.
  • the first support module and, if appropriate, further support modules provided each have a first electromechanical interface and each image module has a second electromechanical interface that can be connected to the first electromechanical interface, so that a freely selectable image module of the image modules of the system can be used via the two electromechanical interfaces can be mechanically and electrically connected to a freely selectable support module of the support modules of the system.
  • This makes it possible to mechanically attach the image module to the support module, which means that very compact and stable display devices can be produced.
  • the first support module and any further support modules provided may each have a first electromechanical interface and each optics module may have a second electromechanical interface that can be connected to the first electromechanical interface, so that a freely selectable optics module of the optics modules of the system with one can be connected via the two electromechanical interfaces freely selectable support module of the support modules of the system is mechanically and electrically connectable.
  • a particularly good weight distribution between the display module and the support module can be achieved, which increases the comfort for the user when carrying the display device.
  • the two optomechanical interfaces can be designed such that when the mechanical connection is present, there is also an electrical connection between the optics and image modules connected to one another.
  • the electrical connection between the support module and the image module can thus be implemented via the optics module, so that the image module does not have to have any direct contact with the support module. This increases design freedom, which can be used, for example, for optimal weight distribution of the display device.
  • the two electromechanical interfaces of the support module and the optics or image module are designed such that the electrical connection also exists when the mechanical connection is present. This simplifies the manufacture of the display device, since only the mechanical connection has to be produced and the necessary electrical connection is thereby achieved at the same time.
  • Any type of positive connection can be used to establish the mechanical connection by means of the two electromechanical interfaces.
  • a type of connection can be selected in which one of the two electromechanical interfaces with the other of the two electromechanical interfaces Interfaces locked.
  • the electromechanical connection can be designed in such a way that the mechanical connection can be released or can no longer be released after it has been produced for the first time.
  • a particularly preferred embodiment of the device according to the invention is that the two electromechanical interfaces are designed so that the optics or image module can be attached to the support module at different positions.
  • the display device can thus be optimally adjusted to the eye relief of a user, so that excellent image quality can be achieved.
  • the two electromechanical interfaces are designed so that the image or. Optics module is slidably attached to the support module. Due to this displaceability, while at the same time maintaining electrical contact, an optimal adjustment to the respective user, even with changing users, is easily possible.
  • the first support module and optionally further support modules each have a third electromechanical interface and the system can comprise a signal module having a fourth electromechanical interface, which can be connected to the third electromechanical interface, for recording and / or reproducing signals, whereby via the two electromechanical interfaces a freely selectable support module of the support modules of the system and the signal module can be electrically and mechanically connected.
  • the first support module and possibly further support modules each have a third optomechanical interface and the system can comprise a signal module for recording and / or reproducing signals that has a fourth optomechanical interface that can be connected to the third optomechanical interface the two optomechanical interfaces, a freely selectable support module of the system support modules and the signal module can be optically and mechanically connected.
  • a display device with a signal module can thus be produced, wherein further functionalities can be provided.
  • the signal module can be, for example, a microphone, an earphone, a digital or video camera.
  • the signal module can also be designed as a transmitting or receiving unit that receives / transmits data optically and / or electrically.
  • the system can identify several different signal modules, each of which has a fourth electromechanical or optomechanical interface.
  • the modular system according to the invention is thus a type of modular system for producing display devices to be worn on the head of a user, with this modular system being able to produce different display devices very flexibly with little effort.
  • the electromechanical interfaces can be designed in such a way that the electrical connection is wired or wireless (eg by radio).
  • the electromechanical interfaces can each be designed so that there is an electrical bus system for communication between the modules when the interfaces are connected.
  • the image data can be transmitted to the image modules via a bus system. Due to the bus system, the number of modules that can be attached to the support module is in principle not limited by the existing number of lines.
  • the modules can have further interfaces, such as. B. a wireless interface (e.g. radio, Bluetooth, infrared ). Data and / or energy can be transmitted via these interfaces.
  • a wireless interface e.g. radio, Bluetooth, infrared
  • the image modules can also each be equipped with an energy supply (e.g. battery).
  • an energy supply e.g. battery
  • an optical connection can also be used to transmit signals (in particular video signals).
  • the corresponding modules have corresponding optical interfaces in order to achieve the optical connection.
  • an optical connection between the support module and the optics module, between the support module and the image module and / or between the image module and the optics module can be provided.
  • the signal transmission between the signal source and the carrying or image module can also take place via an optical and / or electrical connection (wireless or wired), with corresponding interfaces then also being provided on the corresponding modules.
  • the display device can also comprise further elements, such as an image data source, which can also be attached to the support module or can be connected to the support module via an electrical line or a wireless connection (electrical and / or optical). Furthermore, the display device can also have an energy source, which is preferably connected to the support module via a line.
  • FIG. 1 shows a plan view of a modular display device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is an enlarged side view of the display module 6 of the display device of FIG. 1;
  • Fig. 3 is a schematic view showing the modular concept of the display device of Figs. 1 and 2;
  • Fig. 4 is a schematic view for explaining another modular concept of a modular display device
  • FIG. 5 is a schematic representation of yet another modular concept of a modular display device
  • FIG. 6 shows a top view of a further development of the display device from FIG. 1;
  • FIG. 7 is a top view of another modular display device
  • FIG. 8 shows an enlarged side view of the display module 6 according to a further embodiment of a modular display device
  • FIG. 9 shows a further side view of the embodiment from FIG. 8, the display module 6 being in a different pivot position
  • Fig. 10 is a perspective view of a modification of the display device of Fig. 1;
  • FIG. 11 is a perspective view of another modification of the display device of FIG. 1 ;
  • FIG. 12 is an enlarged exploded view of a portion of the main section 2 of FIG. 10;
  • FIG. 14 is a front view of the display device of FIG. 10;
  • FIG. 15 is a front view of a modification of the display device of FIG. 10;
  • FIG. 16 is a top view of the area of the right joint between the main part and the right bracket of FIG. 10;
  • Fig. 17 is a plan view of a modification of the display device of Fig. 10;
  • Figure 18 is a sectional view of the left bracket of the display device of Figure 17;
  • FIG. 19 is a sectional view of the right bracket of the display device of FIG. 17, and
  • FIG. 20 is a plan view of another modification of the display device of FIG. 1.
  • the modular display device comprises an eyeglass-like support module 1 with a front main section 2 and two side brackets 3 and 4.
  • a nose pad 5 is fastened in the center of the front main section 2, so that a user can view the display device like one can put on conventional glasses.
  • two display modules 6, 7 are attached to the front main section 2. As indicated by the double arrows 8, 9, the display modules 6 and 7 can be displaced independently of one another along the longitudinal direction of the front main section 2, so that they can be adapted to the individual eye relief of the right and left eye of the user.
  • three lines 10, 11, 12 are provided on the upper side of the right bracket 3, which also extend to almost the entire front main section 2.
  • the three lines 10-12 are only shown as examples. Of course, more or fewer lines can be provided.
  • the lines 10 - 12 run into the bracket (as indicated by the broken line) to a connection 13, into which a plug, not shown, for example a jack plug, of a line feed 14, which is only partially shown, is inserted to establish a connection with, for example, a voltage source and an image data source (both not shown).
  • the two display modules are then supplied with energy and data for image display via lines 10-12.
  • the display module 6 comprises an image module 15, which is mechanically connected to an optics module 16, which in turn is mechanically connected to the front section 2.
  • the display module 15 includes an imaging element 17, e.g. an LCoS module, a control circuit 18, which is connected to the imaging element 17 via a line 19, and two lines 20, 21.
  • an imaging element 17 e.g. an LCoS module
  • a control circuit 18 which is connected to the imaging element 17 via a line 19, and two lines 20, 21.
  • the optics module contains lines 22 and 23, which are in contact with the lines 10-12, and an imaging optics 24, for which three lenses and a deflecting prism are shown schematically in FIG.
  • the supply of the image signals and the power supply for the image module 15 takes place via the lines 20 and 21, which are connected to lines 22 and 23 of the optical module 16.
  • the second display module 7 is constructed in the same way as the display module 6.
  • the image to be displayed is generated by means of the image module 15 and then imaged by means of the optical module 16 in such a way that it can be detected by a user carrying the display device.
  • the image is preferably depicted as a virtual image.
  • the two display modules can represent the same or different images.
  • a major advantage of the display device described is that the mechanical and optical connection of the image module 15 with the optics module 16 is standardized in such a way that the image module 15 has a first optomechanical interface and the optics module 16 has a second optomechanical interface which is connected to the first optomechanical interface is connectable.
  • the two interfaces are designed so that when the image module 15 is mechanically connected to the optics module 16, the desired and necessary optical connection is also present.
  • an optical interface level 25 is defined in which the image module 15 provides the image to be generated, and in that the optical module 16 images an image present in the optical interface level 25 into the eye A of the viewer.
  • the optical output of the image module 15 and the optical input of the optics module 16 are thus in the optical interface level 25.
  • An example of such an optomechanical interface is the bayonet, which is particularly common in cameras -lock.
  • the image and optics module 15, 16 are designed such that they additionally have an electrical interface which, when the mechanical connection between the two modules 15, 16 is present, also an electrical connection (here the lines 21 and 20 with lines 22 and 23).
  • the mechanical and electrical connection of the optics module 16 to the support module 1 is also standardized such that the optics module 16 has a first electromechanical interface and the support module 1 has a second electromechanical interface which can be connected to the first electromechanical interface. If the optics module 16 is mechanically connected to the support module 1, the electrical connection is also immediately present (here between the lines 22 and 23 of the optics module 16 and the lines 10 and 12 of the support module 1). The electrical connection is made in the manner of a sliding contact, so that the electrical connection is maintained even when the optical module 16 is moved in the longitudinal direction of the front section 2.
  • the standardized or defined electrooptomechanical connection between the image module 15 and the optics module 16 and the defined electromechanical connection between the optics module 16 and the support module 1 make it possible to provide further carrying, image and / or optics modules which have the specified interfaces , so that, for example, the image module 15 can be exchanged for another image module with different properties in the display device of FIGS. 1 and 2 without any further change in the optics and / or support modules 16, 1 being necessary.
  • the individual modules of the display device can thus be replaced independently of one another. Therefore, a kind of modular system for display devices can be provided, which has various support modules, optical modules and image modules. In accordance with the desired framework and requirements of the display device to be produced, the corresponding modules are selected and connected to one another via the interfaces in accordance with the defined connections.
  • the display modules 6 and 7 can be designed the same or different.
  • FIG 3 the modular concept of Figures 1 and 2 is shown again schematically.
  • the image module 15 is connected to the optics module 16 via the defined optomechanical connection 26 and the defined electrical connection 27.
  • the defined electromechanical connection 28 is present between the optics module 16 and the support module 1.
  • a wearing module in the form of a helmet a wearing module in the form of a baseball cap, a wearing module that lies in the manner of a band around the head, and a wearing module that is pressed elastically against the forehead.
  • Self-illuminating and non-self-illuminating image modules can be provided for the image modules.
  • image modules can be provided in which the imaging element is an OLED module, an LCD module, a DMD module or a GLV module.
  • the optics module 16 shown can be designed such that the viewer, as indicated in FIG. 2, can only perceive the image generated.
  • the image generated can, for example, also be a picture of the surroundings.
  • a further optical module can be provided, with which the viewer can perceive an overlay of the surroundings with the generated image. This can be done by optically superimposing the surroundings on the generated image or in a time-multiplexed manner, in which the viewer can alternately only perceive the generated image and only the surroundings.
  • optical modules with different optical imaging qualities and / or weight can be provided.
  • FIG. 4 schematically shows a further embodiment of the modular display device, in which the optics and image modules 16, 15 are connected to one another via the defined optomechanical connection 26.
  • a defined mechanical connection 30 is provided between the optics module 16 and the support module 1.
  • the mechanical connection 30 can also be designed as an electromechanical connection if the optical module requires an electrical power supply.
  • a modular system can be provided with a number of image, optics and / or support modules, each of which has interfaces according to the defined connections 28, 29 and 30, so that the individual modules can be interchanged with one another as desired.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the modular display device, in which there is a defined electromechanical connection 29 between the support module 1 and the image module 15 and the defined optomechanical connection 26 between the image module 15 and the optics module 16. Also in this case, a modular System with several carrying, optical and / or image modules are provided, in which the modules have interfaces according to the defined connections, so that the modules are interchangeable.
  • FIG. 6 shows a further development of the modular display device from FIGS. 1 and 2.
  • a signal output module 31 is attached to the right side bracket 3 and is designed as headphones.
  • the signal output module 31 has a defined one Electromechanical connection connected to the side bracket 3.
  • the signal output module 31 has an electromechanical interface, which cooperates with the electromechanical interface of the second bracket 3 in such a way that, in the case of a mechanical connection, the signal output module 31 with the side bracket 3 also has the desired electrical connection to the corresponding lines 10, 11 and 12 , Since the lines 10, 11 and 12 run on the upper side of the side bracket 3, the signal output module 30 can be fastened at any point (seen in the longitudinal direction) of the side bracket and, if appropriate, also shifted in the longitudinal direction, as indicated by the double arrow 32, to allow adaptation to the individual user.
  • the side bracket 3 preferably has a non-round cross-sectional shape.
  • the display device in this embodiment also includes a signal recording module 33, which in turn is electromechanically connected to the right bracket 3 and is displaceable in the longitudinal direction of the bracket 3, as indicated by the double arrow 34.
  • the signal recording device 33 can be, for example, a microphone and / or a camera, wherein the signals of the device 33 can be passed via the lines 10-12, the connection 13 and the line feed 14 to a signal processing device (not shown).
  • FIG. 7 A further embodiment is shown in FIG. 7, in which the two side brackets 3, 4 are constructed symmetrically to one another in such a way that lines 10 - 12 or 35, 36 and 37 run in both brackets.
  • the lines 35-37 are connected in the same way as the lines 10-12 via a connection 38 to a line feed 39 only partially shown.
  • the front section 2 is formed here in two parts and has a first and second section 40, 41, the front ends of which are both slidably mounted in the nose pad 5, as indicated by the double arrow 42, so that the distance D between the two front ends and thus the distance between the two side brackets 3 and 4 can be changed.
  • the display module 6 for the right eye and the display module 7 for the left eye can be supplied with different image information (for example for a three-dimensional display).
  • the same nose part 5 can be used, which is rotatable, for example, about the longitudinal direction of the front section (e.g. by 180 °) and thereby establishes or breaks an electrical connection between the two sections 40 and 41.
  • FIGS. 8 and 9 A further embodiment of the modular display devices is shown in FIGS. 8 and 9, the front section 2 being different from the previous embodiments is pivotally connected to the two brackets 3, 4.
  • the image and the optics module 43 and 44 are here somewhat more compact than in the embodiment of FIGS. 1 and 2, so that there is an electro-optomechanical connection with other specifications.
  • the image and the optics module 43, 44 therefore have electro-optomechanical interfaces in accordance with these specifications.
  • the image module 43 in turn comprises a control circuit 45, an image-forming element 46 and electrical lines 47, 48 and the optics unit 43 comprises an imaging optics 49, which is shown here schematically as a prism with two lenses.
  • a correction module 50 is optomechanically connected to a correction lens 51 with the optics module 44.
  • the correction module 50 can, but does not have to be connected to the optics module 41.
  • the correction module 48 can be used, for example, with spectacle wearers so that they can use the display device without their own glasses.
  • each of the display modules 6, 7 can also have a correction module, with coding of the correction modules preferably being provided in such a way that the correction module for the right and left eye cannot be interchanged.
  • the support module 1 is designed so that the entire front main section 2 and the modules attached to the main section can be pivoted upward, as shown in Fig. 9, the user can perceive the environment undisturbed with the display device attached (Fig. 9) and if necessary, position the display devices in front of his eye (Fig. 8).
  • the pivotable connection of the front section 2 with the brackets 3 and 4 can be designed such that an electrical connection of the lines provided in the brackets 3 and 4 with the lines on the front section 2 is only present in the state shown in FIG. 8.
  • an optical slip ring can also be used, in which the signal is transmitted to the moving part via an optocoupler.
  • the optocoupler which comprises a transmitter diode attached to the fixed part and a receiver diode attached to the movable, pivotable part, is designed so that the two diodes lie exactly on the axis of rotation of the pivoting movement.
  • the image data cannot only be transmitted electrically via the lines.
  • the light guide region preferably extends to the front section 2 or even into this.
  • the end of the light guide is flexible from the bracket 3, 4 or led out front section 2 and connected to the image module 15, 43 via a special connector. This ensures that this interface can be flexibly adapted to different eye distances of the user and thus different positions of the display modules 6, 7.
  • the image data are preferably transmitted by light signals in the infrared range.
  • the support module 1 itself can be modular.
  • the side brackets 3 and 4 can be exchanged for differently shaped side brackets.
  • An essential aspect of the present invention is that the connections between the individual modules are defined or standardized, so that the modules have interfaces according to the defined connections, whereby the interchangeability of the modules with one another or any combination of the modules with each other is made possible.
  • Each of the modular display devices described can thus be formed from a corresponding modular system with a plurality of image, optics and support modules.
  • FIG. 10 shows a modification of the modular display device from FIG. 1 in perspective, the left side bracket 4 not being shown by the support module 1.
  • the same elements as in the previous embodiments are denoted by the same reference numerals and their description is not repeated.
  • the temple 3 is formed in two parts, the lines 10, 11, 12 and 53 running in a front section 52 and the front section 52 of the right temple bracket the main section 2 is connected via a hinge 78.
  • the right bracket 3 further comprises a rear section 54 connected to the front section 52, in which the lines 10, 11, 12, 53 no longer run.
  • the lines 10-12, 53 are led out of the front section 52 at the rear end 55 of the front section 52, and are fastened to the rear section 54 as a bundle of cables 56 with cable clips 57, 58. It is thereby advantageously achieved that the rear temple section 54 can be deformed in order to adapt the carrying module 1 to a user, as is usually carried out with glasses.
  • the rear section 54 can be heated and deformed, the deformation being retained after cooling.
  • This deformation of the rear section 54 does not lead to any damage or breakage of the lines 10-12, 53, since these are connected as cable bundles 56 to the rear section 54 only at the locations of the cable clamps 57, 58, and are therefore only bent accordingly in the event of deformations become.
  • the cable bundle 56 it is possible, as shown in FIG. 11, for the cable bundle 56 to run in the rear section 54.
  • the cable bundle 56 is preferably arranged in the rear section in such a way that it can move somewhat in its direction of extension relative to the rear section 54, so that when the rear section is bent and deformed, the cable bundle 56 moves relative to the rear section 54, so that damage to the cable bundle can be excluded.
  • FIG. 1 A region of the main section 2 is shown enlarged in FIG.
  • the lines 10, 11, 12 and 53 are embedded in the side of the main section 2 facing away from the user, when the user carries the display device on his head.
  • the lines 10, 11, 12 and 53 are embedded in the side of the main section 2 facing away from the user.
  • Lines 10-12 and 53 are embedded so that they are partially exposed, so that contact with lines 10-12 and 53 can be made via a corresponding pickup (as described below in connection with FIG. 13) remains even when the display module 6 is moved.
  • ribs or notches 63 extending transversely to the direction of displacement 8 are provided, which cooperate with corresponding ribs or notches 64 of the optical module 16.
  • FIG. 12 is an exploded view, so that the ribs 64 are clearly spaced from the ribs 63.
  • the ribs 64 lie on the ribs 63, so that the optical module 16 and thus the display module 6 can only be displaced by a predetermined increment (which is predetermined by the shape of the ribs 63 and 64) during a displacement in the displacement direction 8.
  • FIG. 13 shows a section through the main section 2, to which a contact slide 65 of the display module 6 is fastened.
  • the contact carriage 65 engages around the main section 2 on its upper and lower sides so that it has a C-shaped cross section. Furthermore, the contact carriage 65 contains four resiliently biased consumers 66, 67, 68, 69 which are in contact with the lines 10 -12 and 53 and maintain this contact even when the display module 6 and thus the contact carriage 65 are displaced in the direction of displacement 8.
  • FIG. 14 shows a front view of the display device according to FIG. 10, again only an enlarged section of the main section 2 being shown.
  • the displacement range D1, D2 of the display module 6 and the displacement range D3 and D4 of the correspondingly constructed display module 7 are selected here so that a pupil distance (PD) can be set in the range from 52 mm to 72 mm. If the dimensions D2 and D3 are 0 mm, the minimum pupil distance PD is set to 52 mm. If the distances D1 and D4 are 0 mm, the maximum pupil distance of 72 mm is set.
  • the length of the open recesses 59-62 that is to say the regions in which the lines 10, 11, 12 and 53 can be contacted, since they have a freely accessible side to the front, is selected accordingly.
  • the length of the depressions 59-62 can also be greater.
  • the display modules 6 and 7 can be moved independently of one another or also symmetrically to a point (for example point M in the middle between the two contact areas).
  • FIG. 15 shows a view corresponding to that in FIG. 14.
  • the contact carriage 65 ' is designed such that it has a housing 76 which covers the depressions 59-62, regardless of the corresponding position in the direction of displacement. Therefore, the lines 10 - 12 and 53 are shown in dashed lines. Furthermore, the pickups 66-69 are shown schematically. Furthermore, it can be seen from the illustration that the ribs 64 are pressed against the ribs 63 by a spring 77, so that the desired locking or gradual displacement is achieved.
  • the lines 10-12 and 53 can be formed from any conductive material. In particular, they can be coated with fine gold to protect them against environmental influences. Alternatively, palladium can be used as the material.
  • the pickups 66-69 or the corresponding conductive parts can be formed from any conductive material. In particular, a copper-beryllium alloy can be used.
  • the lines 10-12 and 53 can have any cross-sectional shape. They can have the trapezoidal shape shown. Alternatively, a circular or oval wire cross section can also be present.
  • the distance between the lines 10 - 12 and 53 is selected so that no breakdown in air can occur at the voltages used here. With voltages of, for example, a maximum of 5 V, a distance of, for example, 0.1 mm can be selected. A sufficient number of lines can thus be integrated into the main part 2 and the bracket 3, 4.
  • Two of the lines can be used to supply power to the display module 6.
  • the other two lines can be used as a bus system over which the necessary data for image display is transmitted.
  • video or image data can be transmitted in RGB, YC or FBAS format.
  • FIG. 16 shows a view from above of the area of the right joint or hinge 78 between the main part 2 and the right bracket 3.
  • a spring-biased contact pin 79 is arranged in the bracket 3, which protrudes somewhat over the front end of the bracket 3 in the position shown.
  • the contact pin 79 is pressed against the corresponding contact area 80 of the associated line 10 -12, 53, so that the desired electrical connection is present.
  • the contact pin 79 can be arranged in the main part 2 and the corresponding contact area 80 can be provided at the front end of the bracket 3.
  • FIG. 17 shows a top view of a modification of the embodiment of FIG. 10.
  • a camera 81 is attached to the right bracket 3 in this embodiment.
  • a so-called headset 82 is attached to the left bracket 4 and has an earphone 83 and a microphone 84 (FIG. 18).
  • the earphone 83 and the microphone 84 are connected to the headset main part 87 via corresponding extensions or swivel arms 85 and 86.
  • the main part 87 encompasses the right bracket 4 at the top, since it has approximately a C-shaped cross section, from below a counter plate 88 is fastened to the main part 87 with a screw 89.
  • the counter plate 88 presses against the bracket 4 from below, so that the headset 62 is securely attached to the bracket 4.
  • the camera 81 is attached to the right bracket 3, as shown in FIG. 19.
  • a camera main part 90 is placed on the bracket from above (since it has approximately a C-shaped cross section) and is locked on the bracket 3 with a counterplate 91, which is fastened to the main part 90.
  • the camera 81 and the headset 82 can be arranged displaceably on the bracket in the same way as the display modules 6 and 7. In this case too, corresponding lines are then provided, which are tapped via sliding contacts.
  • the counter plates 88 and 92 can also be resiliently biased so that the corresponding main parts 87 and 90 of the headset 82 and the camera 81 are placed on the brackets from above and brought into the position shown in FIGS. 18 and 19 with a simultaneous pivoting movement.
  • the counter plates 88 and 92 do not have to Be spring biased. Of course, it is possible that they are still spring-loaded or that they themselves have a certain resilient deformability. This also applies to the described alternative of clipping on the camera 81 and / or the headset 82.
  • the left and right display modules 6 and 7 can also be clipped onto the main part 2 or slid onto the side in the manner described.
  • the display modules 6, 7 can be detached from the main part.
  • the lines 10 - 12 and 53 can also be embedded in the brackets 3, 4 so that they have an open contact side, so that e.g. the camera 81 and the headset 82 can be moved in the longitudinal direction of the bracket and the contact with the lines is maintained.
  • Sliding contacts can be provided in the same way as described in connection with the display module 6.
  • the lines in the brackets 3 and 4 together with the lines in the main part can form a bus system via which the elements provided on the brackets, e.g. the camera 81 and the headset 82 communicate with the display modules 6, 7.
  • Other elements can also be attached to the brackets, e.g. Sensors, in particular brightness sensors for regulating the brightness of the display by means of the display module 6, 7 or acceleration sensors (in particular for tracking purposes).
  • the main part 2 and the eyeglass temples 3, 4 can, for example, be made of glass fiber reinforced plastic.
  • the lines 11, 12 for the bus system can in particular be provided in such a number and in such a way that USB signals, Firewire signals or IEEE 1394 signals can be routed through them.
  • USB signals, Firewire signals or IEEE 1394 signals can be routed through them.
  • all other possible bus systems can also be implemented.
  • modules that can be attached to the bracket (s) 3 and 4 and / or the main section 2 are, for example, a power supply unit (for example a rechargeable battery) and a radio unit for establishing a wireless connection with a further device spaced from the display device, for example, a computer that provides the corresponding image data.
  • a power supply unit for example a rechargeable battery
  • a radio unit for establishing a wireless connection with a further device spaced from the display device, for example, a computer that provides the corresponding image data.
  • the carrying module 1 is no longer glasses-like (the spectacle arms 3 and 4 are omitted), but in that it comprises a helmet (not shown) on which the front section 2 has a connecting element 93 of the helmet is attached.
  • the connecting element 93 extends vertically downward from the helmet at the level of the nose of a user wearing the helmet and is connected to the main section 2 between the two display modules 6 and 7.
  • the connecting element 93 can in particular be designed such that it can be detachably connected to the main section 2 (for example a clamp or plug connection) and only in the connected state (in which mechanical fixation is preferably present, for example by means of a clamp screw or a releasable catch) there is electrical contact between corresponding lines 10-12, 53 and the feed lines 10 ', 11', 12 'and 53', as indicated by points 94, 95, 96 and 97.
  • a further embodiment, as shown in FIG. 20, can also consist in that the connecting element 93 is firmly connected to the main section 2. Corresponding fixed, fixed plated-through holes 94, 95, 96, 97 are then present, which forward the bus signals from the connecting element 93 to the main section 2 via the crossing points 94, 95, 96, 97.
  • the connecting element 93 has contact surfaces at the upper end on the feed lines 10 ', 11', 12 'and 53' (not shown in more detail here), which have corresponding mating contacts on the helmet (not in more detail here) shown) can be connected.
  • the connection can be designed in the manner of a plug inserted into a socket.
  • both the electrical contact is made and a mechanical connection is made, which can then be locked by a mechanical clamping device on the plug side (ie on the helmet).
  • the clamping device is e.g. be designed so that a lever (e.g. on a helmet or head carrier) attached to the outside actuates an eccentrically mounted roller, which clamps the part 93 in a parallel guide and preferably presses against the mating contacts.
  • the clamp connection can then be released again by lifting the lever and it is possible to unplug part 93 from the helmet plug-in device or helmet holder or also head carrier holder.
  • Another special feature of this arrangement is that the part 93 can be clamped and contacted at different heights by the bus design. This means that a basic adjustment at the desired height to match the viewing height of the eyes is possible at the same time.

Abstract

The invention relates to a modular system for construction of a display device to be carried on the head of a user. Said system comprises a support module (1) fastened to the head of a user and a display module (6, 7) connected to said support module (1) and producing and imaging an image based on defined image data in such a manner that it can be received by the user carrying the display device. The display module (6, 7) comprises an image module (15, 43) for producing an image and an optical module (16, 44), optically and mechanically connected to the image module (15, 43), for imaging the image produced. The modular system comprises a first support module (1), a first image module (15, 43), a first optical module (16, 44) and at least one additional image and/or optical module (15, 43; 16, 44) that is/are different from the corresponding first image or optical module. Every image module (15, 43) has a first optomechanical interface and every optical module (16, 44) has a second optomechanical interface that can be linked with the first optomechanical interface so that a freely selectable image module of the image modules (15, 43) of the modular system can be optically and mechanically connected to a freely selectable optical module (16, 44) of the optical modules of the modular system via the two optomechanical interfaces, thereby creating a display module (6, 7).

Description

Modulares System zum Aufbau einer auf dem Kopf eines Benutzers zu tragenden AnzeigevorrichtungModular system for constructing a display device to be worn on a user's head
Die Erfindung betrifft ein modulares System zum Aufbau einer auf dem Kopf eines Benutzers zu tragenden Anzeigevorrichtung. Solche Anzeigevorrichtungen sind auch als HMD-Vorrichtung (HMD = Head-Mounted-Display) bekannt und werden bisher für jede gewünschte Anwendung speziell konstruiert und hergestellt. Daher ist es teuer, zeitaufwendig und arbeitsintensiv, eine HMD-Vorrichtung für eine neue Anwendung herzustellen und zu vertreiben.The invention relates to a modular system for constructing a display device to be worn on the head of a user. Such display devices are also known as HMD devices (HMD = Head Mounted Display) and have so far been specially designed and manufactured for each desired application. Therefore, it is expensive, time-consuming, and labor intensive to manufacture and distribute an HMD device for a new application.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein System zum Aufbau einer auf dem Kopf eines Benutzers zu tragenden Anzeigevorrichtung vorzusehen, mit dem die eingangs beschriebenen Schwierigkeiten verringert werden können.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a system for constructing a display device to be worn on the head of a user, with which the difficulties described at the beginning can be reduced.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein modulares System zum Aufbau einer auf dem Kopf eines Benutzers zu tragenden Anzeigevorrichtung, die ein am Kopf eines Benutzers befestigbares Tragemodul und ein mit dem Tragemodul verbundenes Anzeigemodul umfaßt, das anhand vorgebender Bilddaten ein Bild erzeugt und so abbildet, daß es vom die Anzeigevorrichtung tragenden Benutzer erfaßbar ist, wobei das Anzeigemodul ein Bildmodul zum Erzeugen des Bildes und ein mit dem Bildmodul optisch und mechanisch verbundenes Optikmodul zum Abbilden des erzeugten Bildes umfaßt, wobei das modulare System ein erstes Tragemodul, ein erstes Bildmodul, ein erstes Optikmodul sowie zumindest ein weiteres Bild- und/oder Optikmodul, die/das jeweils verschieden zum entsprechenden ersten Bild- bzw. Optikmodul sind/ist, aufweist, wobei jedes Bildmodul eine erste optomechanische Schnittstelle und jedes Optikmodul eine mit der ersten optomechanischen Schnittstelle verbindbare zweite optomechanische Schnittstelle aufweist, so daß über die beiden optomechanischen Schnittstellen ein frei wählbares Bildmodul der Bildmodule des modularen Systems mit einem frei wählbaren Optikmodul der Optikmodule des modularen Systems optisch und mechanisch verbunden werden kann, um ein Anzeigemodul zu bilden. Durch die beiden aufeinander abgestimmten optomechanischen Schnittstellen ist eine beliebige Kombination von einem der Bildmodule mit einem der Optikmodule möglich. Die optomechanische Verbindung zwischen dem Optik- und Bildmodul wird somit gemäß der vorliegenden Erfindung derart geöffnet, daß definierte optomechanische Schnittstellen vorliegen, mit denen die Optik- und Bildmodule ausgerüstet werden, so daß die Kombination der Optik- und Bildmodule gemäß den Spezifikationen der herzustellenden Anzeigevorrichtung gewählt und zusammengebaut werden können. Die automechanische Verbindung zwischen Optik- und Bildmodul kann in Art eines Bajonett-Verschlusses verwirklicht sein. Auch jede andere Art der formschlüssigen Verbindung kann zur Herstellung der mechanischen Verbindung verwendet werden. So kann auch eine Verbindung gewählt werden, bei der eine der beiden optomechanischen Schnittstellen mit der anderen der beiden optomechanischen Schnittstellen verrastet ist. Die optomechanische Verbindung kann so ausgebildet sein, daß die mechanische Verbindung lösbar oder nach erstmaligem Herstellen nicht mehr lösbar ist.According to the invention the object is achieved by a modular system for constructing a display device to be carried on the head of a user, which comprises a support module which can be fastened to the head of a user and a display module which is connected to the support module and which generates an image on the basis of predetermined image data and displays it in such a way that it can be detected by the user carrying the display device, the display module comprising an image module for generating the image and an optical module that is optically and mechanically connected to the image module for imaging the generated image, the modular system comprising a first carrying module, a first image module, and a first optical module and at least one further image and / or optics module, each of which is / is different from the corresponding first image or optics module, each image module having a first optomechanical interface and each optics module having a second optomechanical interface that can be connected to the first optomechanical interface tstelle, so that a freely selectable image module of the image modules of the modular system can be optically and mechanically connected to a freely selectable optical module of the optical modules of the modular system via the two optomechanical interfaces to form a display module. Due to the two coordinated optomechanical interfaces, any combination of one of the image modules with one of the optics modules is possible. The optomechanical connection between the optics and image module is thus opened in accordance with the present invention in such a way that defined optomechanical interfaces are provided with which the optics and image modules are equipped, so that the combination of the optics and image modules is selected in accordance with the specifications of the display device to be produced and can be assembled. The automechanical connection between the optics and image module can be implemented in the manner of a bayonet lock. Any other type of positive connection can also be used to produce the mechanical connection. A connection can also be selected in which one of the two optomechanical interfaces is latched to the other of the two optomechanical interfaces. The optomechanical connection can be designed in such a way that the mechanical connection can be detached or can no longer be detached after it has been produced for the first time.
Die Bildmodule können sich beispielsweise durch die Art der Bilderzeugung unterscheiden. So können Bildmodule mit einem OLED-Element (OLED = organische Leuchtdioden), einem LCoS- Element (LCoS = Liquid Crystal on Silicon), einem LCD-Element (LCD = Flüssigkristall), einem DMD-Element (DMD = Kippspiegelmatrix) oder einem GLV-Element (GLV = Gräting Light Valve) bereitgestellt werden.The image modules can differ, for example, in the type of image generation. Thus, image modules with an OLED element (OLED = organic light-emitting diodes), an LCoS element (LCoS = Liquid Crystal on Silicon), an LCD element (LCD = liquid crystal), a DMD element (DMD = tilting mirror matrix) or a GLV Element (GLV = Gräting Light Valve).
Es können brillenartige Tragemodule, helmartige Tragemodule, stirngeklemmte Tragemodule und/oder kopfgestützte Tragemodule vorgesehen werden.Spectacle-like support modules, helmet-like support modules, face-clamped support modules and / or head-supported support modules can be provided.
Als Optikmodule können Optikmodule eingesetzt werden, die das erzeugte Bild als virtuelles Bild dem Auge des Benutzers darbieten. Insbesondere kann eine Maßstabsänderung, z. B. eine Vergrößerung des Bildes mittels des Optikmoduls erzielt werden. Es kann ein Optikmodul vorgesehen werden, mit dem nur das erzeugte Bild für den Benutzer erfaßbar ist, und es kann ein Optikmodul vorgesehen werden, mit dem der Benutzer eine Überlagerungen des erzeugten Bildes mit der Umgebung wahrnimmt. Ferner kann ein Optikmodul vorgesehen werden, bei dem nur in einem Teil des Sichtfeldes des Benutzers das erzeugte Bild für den Benutzer erfaßbar ist. Die Optikelemente des Optikmoduls sind bevorzugt aus Kunststoff hergestellt.Optical modules can be used as optical modules, which present the generated image to the user's eye as a virtual image. In particular, a change in scale, e.g. B. an enlargement of the image can be achieved by means of the optical module. An optical module can be provided with which only the generated image can be detected by the user, and an optical module can be provided with which the user perceives an overlay of the generated image with the surroundings. Furthermore, an optics module can be provided in which the generated image can only be captured by the user in a part of the user's field of vision. The optical elements of the optical module are preferably made of plastic.
In einer bevorzugten Weiterbildung sind bei dem modularen System die optomechanischen Schnittstellen so ausgebildet, daß bei Vorliegen der mechanischen Verbindung auch die optische Verbindung vorliegt. Dies vereinfacht die Herstellung der Anzeigevorrichtung deutlich, da nur noch die optische Verbindung erzeugt werden muß, zum Beispiel durch Anklipsen oder Einrasten und danach keinerlei Justierung für die optische Abbildung mehr notwendig ist. ~ ό ~In a preferred development, the optomechanical interfaces in the modular system are designed such that the optical connection is also present when the mechanical connection is present. This significantly simplifies the manufacture of the display device, since only the optical connection has to be created, for example by clipping on or snapping in, and after that no adjustment for the optical image is necessary. ~ ό ~
Ferner kann bei dem modularen System das erste Tragemodul und gegebenenfalls noch weitere vorgesehene Tragemodule jeweils eine erste elektromechanische Schnittstelle sowie jedes Bildmodul eine mit der ersten elektromechanischen Schnittstelle verbindbare zweite elektromechanische Schnittstellen aufweisen, so daß über die beiden elektromechanischen Schnittstellen ein frei wählbares Bildmodul der Bildmodule des Systems mit einem frei wählbaren Tragemodul der Tragemodule des Systems mechanisch und elektrisch verbindbar ist. Damit ist es möglich, das Bildmodul mechanisch am Tragemodul zu befestigen, wodurch sehr kompakte und stabile Anzeigevorrichtungen hergestellt werden können.Furthermore, in the modular system, the first support module and, if appropriate, further support modules provided, each have a first electromechanical interface and each image module has a second electromechanical interface that can be connected to the first electromechanical interface, so that a freely selectable image module of the image modules of the system can be used via the two electromechanical interfaces can be mechanically and electrically connected to a freely selectable support module of the support modules of the system. This makes it possible to mechanically attach the image module to the support module, which means that very compact and stable display devices can be produced.
Ferner kann bei dem modularen System das erste Tragemodul und gegebenenfalls weitere vorgesehene Tragemodule jeweils eine erste elektromechanische Schnittstelle sowie jedes Optikmodul eine mit der ersten elektromechanischen Schnittstelle verbindbare zweite elektromechanische Schnittstelle aufweisen, so daß über die beiden elektromechanischen Schnittstellen ein freiwählbares Optikmodul der Optikmodule des Systems mit einem freiwählbaren Tragemodul der Tragemodule des Systems mechanisch und elektrisch verbindbar ist. Bei dieser Alternative läßt sich eine besonders gute Gewichtsverteilung zwischen dem Anzeigemodul und dem Tragemodul erreichen, wodurch der Komfort für den Benutzer beim Tragen der Anzeigevorrichtung erhöht ist.Furthermore, in the modular system, the first support module and any further support modules provided may each have a first electromechanical interface and each optics module may have a second electromechanical interface that can be connected to the first electromechanical interface, so that a freely selectable optics module of the optics modules of the system with one can be connected via the two electromechanical interfaces freely selectable support module of the support modules of the system is mechanically and electrically connectable. In this alternative, a particularly good weight distribution between the display module and the support module can be achieved, which increases the comfort for the user when carrying the display device.
Insbesondere können die beiden optomechanischen Schnittstellen so ausgebildet sein, daß bei Vorliegen der mechanischen Verbindung auch noch eine elektrische Verbindung zwischen den miteinander verbundenen Optik- und Bildmodulen vorliegt. Damit kann die elektrische Verbindung zwischen dem Tragemodul und dem Bildmodul über das Optikmodul realisiert werden, so daß das Bildmodul keinerlei direkten Kontakt zum Tragemodul aufweisen muß. Damit wird die Designfreiheit erhöht, was beispielsweise für eine optimale Gewichtsverteilung der Anzeigevorrichtung genutzt werden kann.In particular, the two optomechanical interfaces can be designed such that when the mechanical connection is present, there is also an electrical connection between the optics and image modules connected to one another. The electrical connection between the support module and the image module can thus be implemented via the optics module, so that the image module does not have to have any direct contact with the support module. This increases design freedom, which can be used, for example, for optimal weight distribution of the display device.
Insbesondere sind bei dem modularen System die beiden elektromechanischen Schnittstellen des Tragemoduls und des Optik- bzw. Bildmoduls so ausgebildet, daß bei Vorliegen der mechanischen Verbindung auch die elektrische Verbindung besteht. Damit ist die Herstellung der Anzeigevorrichtung vereinfacht, da lediglich die mechanische Verbindung erzeugt werden muß und dadurch gleichzeitig die notwendige elektrische Verbindung erzielt ist.In particular, in the modular system, the two electromechanical interfaces of the support module and the optics or image module are designed such that the electrical connection also exists when the mechanical connection is present. This simplifies the manufacture of the display device, since only the mechanical connection has to be produced and the necessary electrical connection is thereby achieved at the same time.
Zur Herstellung der mechanischen Verbindung mittels der beiden elektromechanischen Schnittstellen kann jede Art der formschlüssigen Verbindung verwendet werden. So kann beispielsweise eine Art der Verbindung gewählt werden, bei der eine der beiden elektromechanischen Schnittstellen mit der anderen der beiden elektromechanischen Schnittstellen verrastet. Die elektromechanische Verbindung kann so ausgebildet sein, daß die mechanische Verbindung lösbar oder nach erstmaligem Herstellen nicht mehr lösbar ist.Any type of positive connection can be used to establish the mechanical connection by means of the two electromechanical interfaces. For example, a type of connection can be selected in which one of the two electromechanical interfaces with the other of the two electromechanical interfaces Interfaces locked. The electromechanical connection can be designed in such a way that the mechanical connection can be released or can no longer be released after it has been produced for the first time.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß die beiden elektromechanischen Schnittstellen so ausgebildet sind, daß das Optik- bzw. Bildmodul an verschiedenen Positionen am Tragmodul befestigt werden kann. Damit läßt sich die Anzeigevorrichtung optimal auf den Augenabstand eines Benutzers einstellen, so daß eine ausgezeichnete Bildqualität erreicht werden kann.A particularly preferred embodiment of the device according to the invention is that the two electromechanical interfaces are designed so that the optics or image module can be attached to the support module at different positions. The display device can thus be optimally adjusted to the eye relief of a user, so that excellent image quality can be achieved.
Insbesondere sind die beiden elektromechanischen Schnittstellen so ausgebildet, daß das Bildbzw. Optikmodul verschiebbar am Tragemodul befestigt ist. Durch diese Verschiebbarkeit, bei der gleichzeitig der elektrische Kontakt aufrechterhalten wird, ist eine optimale Einstellung auf den jeweiligen Benutzer, selbst bei wechselnden Benutzern, leicht möglich.In particular, the two electromechanical interfaces are designed so that the image or. Optics module is slidably attached to the support module. Due to this displaceability, while at the same time maintaining electrical contact, an optimal adjustment to the respective user, even with changing users, is easily possible.
Ferner kann bei dem System das erste Tragemodul sowie gegebenenfalls weitere Tragemodule jeweils eine dritte elektromechanische Schnittstelle aufweisen und das System ein eine vierte elektromechanische Schnittstelle, die mit der dritten elektromechanischen Schnittstelle verbindbar ist, aufweisendes Signalmodul zur Aufnahme und/oder Wiedergabe von Signalen umfassen, wobei über die beiden elektromechanischen Schnittstellen ein freiwählbares Tragemodul der Tragemodule des Systems und das Signalmodul elektrisch und mechanisch verbunden werden können.Furthermore, in the system, the first support module and optionally further support modules each have a third electromechanical interface and the system can comprise a signal module having a fourth electromechanical interface, which can be connected to the third electromechanical interface, for recording and / or reproducing signals, whereby via the two electromechanical interfaces a freely selectable support module of the support modules of the system and the signal module can be electrically and mechanically connected.
Ferner kann bei dem System das erste Tragemodul sowie gegebenenfalls weitere Tragemodule jeweils eine dritte optomechanische Schnittstelle aufweisen und das System ein eine vierte optomechanische Schnittstelle, die mit der dritten optomechanischen Schnittstelle verbindbar ist, aufweisendes Signalmodul zur Aufnahme und/oder Wiedergabe von Signalen umfassen, wobei über die beiden optomechanischen Schnittstellen ein freiwählbares Tragemodul der Tragemodule des Systems und das Signalmodul optisch und mechanisch verbunden werden können.Furthermore, in the system, the first support module and possibly further support modules each have a third optomechanical interface and the system can comprise a signal module for recording and / or reproducing signals that has a fourth optomechanical interface that can be connected to the third optomechanical interface the two optomechanical interfaces, a freely selectable support module of the system support modules and the signal module can be optically and mechanically connected.
Damit kann eine Anzeigevorrichtung mit einem Signalmodul hergestellt werden, wobei weitere Funktionalitäten vorgesehen werden können. Bei dem Signalmodul kann es sich beispielsweise um ein Mikrophon, ein Ohrhörer, eine Digital- oder Videokamera handeln. Auch kann das Signalmodul als Sende- oder Empfangseinheit ausgebildet sein, die Daten optisch und/oder elektrisch empfängt/überträgt. Insbesondere kann das System mehrere verschiedene Signalmodule ausweisen, die jeweils eine vierte elektromechanische bzw. optomechanische Schnittstelle aufweisen. Das erfindungsgemäße modulare System ist somit eine Art Baukasten zur Herstellung von auf dem Kopf eines Benutzers zu tragenden Anzeigevorrichtungen, wobei mit diesem Baukasten sehr flexibel unterschiedliche Anzeigevorrichtungen mit geringem Aufwand hergestellt werden können.A display device with a signal module can thus be produced, wherein further functionalities can be provided. The signal module can be, for example, a microphone, an earphone, a digital or video camera. The signal module can also be designed as a transmitting or receiving unit that receives / transmits data optically and / or electrically. In particular, the system can identify several different signal modules, each of which has a fourth electromechanical or optomechanical interface. The modular system according to the invention is thus a type of modular system for producing display devices to be worn on the head of a user, with this modular system being able to produce different display devices very flexibly with little effort.
Die elektromechanischen Schnittstellen können so ausgebildet sein, daß die elektrische Verbindung drahtgebunden oder drahtlos (z. B. per Funk) realisiert ist.The electromechanical interfaces can be designed in such a way that the electrical connection is wired or wireless (eg by radio).
Die elektromechanischen Schnittstellen können jeweils so ausgebildet sein, daß ein elektrisches Bussystem zur Kommunikation zwischen den Modulen bei bestehender Verbindung der Schnittstellen vorliegt. Damit können beispielsweise die Bilddaten über ein Bussystem zu den Bildmodulen übermittelt werden. Aufgrund des Bussystems ist die Anzahl der Module, die am Tragemodul befestigt werden können, prinzipiell nicht beschränkt durch die vorhandene Anzahl von Leitungen.The electromechanical interfaces can each be designed so that there is an electrical bus system for communication between the modules when the interfaces are connected. In this way, for example, the image data can be transmitted to the image modules via a bus system. Due to the bus system, the number of modules that can be attached to the support module is in principle not limited by the existing number of lines.
Ferner können die Module noch weitere Schnittstellen aufweisen, wie z. B. eine drahtlose Schnittstelle (z. B. Funk, Bluetooth, Infrarot...). Über diese Schnittstellen können Daten und/oder Energie übertragen werden.Furthermore, the modules can have further interfaces, such as. B. a wireless interface (e.g. radio, Bluetooth, infrared ...). Data and / or energy can be transmitted via these interfaces.
Die Bildmodule können auch jeweils mit einer Energieversorgung (z. B. Batterie) ausgerüstet sein.The image modules can also each be equipped with an energy supply (e.g. battery).
Auch kann statt oder zusätzlich zu der elektrischen Verbindung eine optische Verbindung genützt werden, um Signale (insbesondere Videosignale) zu übertragen. In diesem Fall weisen die entsprechenden Module entsprechende optische Schnittstellen auf, um die optische Verbindung zu erzielen. Insbesondere kann eine optische Verbindung zwischen Tragemodul und Optikmodul, zwischen Tragemodul und Bildmodul und/oder zwischen Bildmodul und Optikmodul vorgesehen werden. Auch die Signalübertragung zwischen Signalquelle und Trageoder Bildmodul kann über eine optische und/oder elektrische Verbindung (drahtlos oder drahtgebunden) erfolgen, wobei auch dann wieder entsprechende Schnittstellen an den entsprechenden Modulen vorgesehen sind.Instead of or in addition to the electrical connection, an optical connection can also be used to transmit signals (in particular video signals). In this case, the corresponding modules have corresponding optical interfaces in order to achieve the optical connection. In particular, an optical connection between the support module and the optics module, between the support module and the image module and / or between the image module and the optics module can be provided. The signal transmission between the signal source and the carrying or image module can also take place via an optical and / or electrical connection (wireless or wired), with corresponding interfaces then also being provided on the corresponding modules.
Die Anzeigevorrichtung kann noch weitere Elemente umfassen, wie z.B. eine Bilddatenquelle, die auch am Tragmodul befestigt sein kann oder über eine elektrische Leitung oder eine drahtlose Verbindung (elektrisch und/oder optisch) mit dem Tragemodul verbunden sein kann. Ferner kann die Anzeigevorrichtung noch eine Energiequelle aufweisen, die bevorzugt über eine Leitung mit dem Tragemodul verbunden ist. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhalber noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:The display device can also comprise further elements, such as an image data source, which can also be attached to the support module or can be connected to the support module via an electrical line or a wireless connection (electrical and / or optical). Furthermore, the display device can also have an energy source, which is preferably connected to the support module via a line. The invention is explained in more detail below by way of example with reference to the drawing. In the drawings:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine modulare Anzeigevorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;1 shows a plan view of a modular display device according to a first embodiment;
Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht des Anzeigemoduls 6 der Anzeigevorrichtung von Fig. 1 ;FIG. 2 is an enlarged side view of the display module 6 of the display device of FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische Ansicht zur Darstellung des modularen Konzepts der Anzeigevorrichtung von Fig. 1 und 2;Fig. 3 is a schematic view showing the modular concept of the display device of Figs. 1 and 2;
Fig. 4 eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines weiteren modularen Konzepts einer modularen Anzeigevorrichtung;Fig. 4 is a schematic view for explaining another modular concept of a modular display device;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines noch anderen modularen Konzepts einer modularen Anzeigevorrichtung;5 is a schematic representation of yet another modular concept of a modular display device;
Fig. 6 eine Draufsicht einer Weiterbildung der Anzeigevorrichtung von Fig. 1 ;FIG. 6 shows a top view of a further development of the display device from FIG. 1;
Fig. 7 eine Draufsicht einer weiteren modularen Anzeigevorrichtung;7 is a top view of another modular display device;
Fig. 8 eine vergrößerte Seitenansicht des Anzeigemoduls 6 gemäß einer weiteren Ausführungsform einer modularen Anzeigevorrichtung;8 shows an enlarged side view of the display module 6 according to a further embodiment of a modular display device;
Fig. 9 eine weitere Seitenansicht der Ausführungsform von Fig. 8, wobei das Anzeigemodul 6 in einer anderen Schwenkstellung steht;FIG. 9 shows a further side view of the embodiment from FIG. 8, the display module 6 being in a different pivot position;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung von Fig. 1 ;Fig. 10 is a perspective view of a modification of the display device of Fig. 1;
Fig. 11 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Abwandlung der Anzeigevorrichtung von Flg. 1 ;11 is a perspective view of another modification of the display device of FIG. 1 ;
Fig. 12 eine vergrößerte Explosionsdarstellung eines Bereichs des Hauptabschnitts 2 von Fig. 10;FIG. 12 is an enlarged exploded view of a portion of the main section 2 of FIG. 10;
Fig. 13 eine Schnittdarstellung des Hauptabschnitts 2;13 is a sectional view of the main section 2;
Fig. 14 eine Ansicht von vorne auf die Anzeigevorrichtung von Fig. 10; Fig. 15 eine Ansicht von vorne auf eine Abwandlung der Anzeigevorrichtung von Fig. 10;FIG. 14 is a front view of the display device of FIG. 10; FIG. 15 is a front view of a modification of the display device of FIG. 10;
Fig. 16 eine Ansicht von oben auf den Bereich des rechten Gelenks zwischen dem Hauptteil und dem rechten Bügel von Fig. 10;FIG. 16 is a top view of the area of the right joint between the main part and the right bracket of FIG. 10;
Fig. 17 eine Draufsicht einer Abwandlung der Anzeigevorrichtung von Fig. 10;Fig. 17 is a plan view of a modification of the display device of Fig. 10;
Fig. 18 eine Schnittdarstellung des linken Bügels der Anzeigevorrichtung von Fig. 17;Figure 18 is a sectional view of the left bracket of the display device of Figure 17;
Fig. 19 eine Schnittdarstellung des rechten Bügels der Anzeigevorrichtung von Fig. 17, und19 is a sectional view of the right bracket of the display device of FIG. 17, and
Fig. 20 eine Draufsicht einer weiteren Abwandlung der Anzeigevorrichtung von Fig. 1.20 is a plan view of another modification of the display device of FIG. 1.
Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform umfaßt die modulare Anzeigevorrichtung ein brillenartiges Tragemodul 1 mit einem vorderen Hauptabschnitt 2 und zwei seitlichen Bügeln 3 und 4. Mittig am vorderen Hauptabschnitt 2 ist eine Nasenauflage 5 befestigt, so daß ein Benutzer die Anzeigevorrichtung wie eine herkömmliche Brille aufsetzen kann.In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the modular display device comprises an eyeglass-like support module 1 with a front main section 2 and two side brackets 3 and 4. A nose pad 5 is fastened in the center of the front main section 2, so that a user can view the display device like one can put on conventional glasses.
Ferner sind am vorderen Hauptabschnitt 2 noch zwei Anzeigemodule 6, 7 (eines für jedes Auge) befestigt. Die Anzeigemodule 6 und 7 sind, wie durch die Doppelpfeile 8, 9 angedeutet ist, entlang der Längsrichtung des vorderen Hauptabschnitts 2 voneinander unabhängig verschiebbar, so daß sie an den individuellen Augenabstand des rechten und linken Auges des Benutzers angepaßt werden können.Furthermore, two display modules 6, 7 (one for each eye) are attached to the front main section 2. As indicated by the double arrows 8, 9, the display modules 6 and 7 can be displaced independently of one another along the longitudinal direction of the front main section 2, so that they can be adapted to the individual eye relief of the right and left eye of the user.
Wie am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind an der Oberseite des rechten Bügels 3 drei Leitungen 10, 11, 12 vorgesehen, die sich auch noch bis fast über den gesamten vorderen Hauptabschnitt 2 erstrecken. Die drei Leitungen 10-12 sind nur beispielhaft gezeigt. Es können natürlich mehr oder weniger Leitungen vorgesehen sein.As can best be seen from FIG. 1, three lines 10, 11, 12 are provided on the upper side of the right bracket 3, which also extend to almost the entire front main section 2. The three lines 10-12 are only shown as examples. Of course, more or fewer lines can be provided.
Am hinteren Ende des linken Bügels 3 laufen die Leitungen 10 - 12 in den Bügel hinein (wie durch die gestrichelte Darstellung angedeutet ist) zu einem Anschluß 13, in den ein nicht gezeigter Stecker, z.B. ein Klinkenstecker, einer nur teilweise gezeigten Leitungszuführung 14 eingesteckt ist, um eine Verbindung mit z.B. einer Spannungsquelle und einer Bilddatenquelle (beide nicht gezeigt) herzustellen. Über die Leitungen 10 - 12 werden die beiden Anzeigemodule dann mit Energie und Daten zur Bilddarstellung versorgt. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, in der schematisch das Anzeigemodul 6 in einer Seitenansicht dargestellt ist, umfaßt das Anzeigemodul 6 ein Bildmodul 15, das mit einem Optikmodul 16 mechanisch verbunden ist, das seinerseits mechanisch mit dem vorderen Abschnitt 2 verbunden ist.At the rear end of the left bracket 3, the lines 10 - 12 run into the bracket (as indicated by the broken line) to a connection 13, into which a plug, not shown, for example a jack plug, of a line feed 14, which is only partially shown, is inserted to establish a connection with, for example, a voltage source and an image data source (both not shown). The two display modules are then supplied with energy and data for image display via lines 10-12. As can best be seen from FIG. 2, in which the display module 6 is shown schematically in a side view, the display module 6 comprises an image module 15, which is mechanically connected to an optics module 16, which in turn is mechanically connected to the front section 2.
Das Anzeigemodul 15 enthält ein bilderzeugendes Element 17, wie z.B. ein LCoS-Modul, eine Ansteuerschaltung 18, die mit dem bilderzeugendem Element 17 über eine Leitung 19 verbunden ist, sowie zwei Leitungen 20, 21.The display module 15 includes an imaging element 17, e.g. an LCoS module, a control circuit 18, which is connected to the imaging element 17 via a line 19, and two lines 20, 21.
Das Optikmodul enthält Leitungen 22 und 23, die in Kontakt stehen mit den Leitungen 10 - 12, sowie eine Abbildungsoptik 24, für die in Figur 2 schematisch drei Linsen und ein Umlenkprisma eingezeichnet sind. Die Zuführung der Bildsignale sowie die Stromversorgung für das Bildmodul 15 erfolgt über die Leitungen 20 und 21 , die mit Leitungen 22 und 23 des Optikmoduls 16 verbunden sind.The optics module contains lines 22 and 23, which are in contact with the lines 10-12, and an imaging optics 24, for which three lenses and a deflecting prism are shown schematically in FIG. The supply of the image signals and the power supply for the image module 15 takes place via the lines 20 and 21, which are connected to lines 22 and 23 of the optical module 16.
Das zweite Anzeigemodul 7 ist in gleicher Weise wie das Anzeigemodul 6 aufgebaut.The second display module 7 is constructed in the same way as the display module 6.
Im Betrieb wird mittels des Bildmoduls 15 das darzustellende Bild erzeugt und dann mittels dem Optikmodul 16 so abgebildet, daß es von einem die Anzeigevorrichtung tragenden Benutzer erfaßbar ist. Bevorzugt wird das Bild als virtuelles Bild abgebildet. Dabei können die beiden Anzeigemodule gleiche oder verschiedene Bilder darstellen.In operation, the image to be displayed is generated by means of the image module 15 and then imaged by means of the optical module 16 in such a way that it can be detected by a user carrying the display device. The image is preferably depicted as a virtual image. The two display modules can represent the same or different images.
Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Anzeigevorrichtung besteht darin, daß die mechanische und optische Verbindung des Bildmoduls 15 mit dem Optikmodul 16 in der Art normiert ist, daß das Bildmodul 15 eine erste optomechanische Schnittstelle und das Optikmodul 16 eine zweite optomechanische Schnittstelle aufweist, die mit der ersten optomechanischen Schnittstelle verbindbar ist. Die beiden Schnittstellen sind dabei so ausgelegt, daß, wenn das Bildmodul 15 mit dem Optikmodul 16 mechanisch verbunden ist, auch die gewünschte und notwendige optische Verbindung vorliegt. Dies wird beispielsweise dadurch realisiert, daß eine optische Schnittstellenebene 25 definiert ist, in der das Bildmodul 15 das zu erzeugende Bild bereitstellt, und daß das Optikmodul 16 ein in der optischen Schnittstellenebene 25 vorliegendes Bild in das Auge A des Betrachters abbildet. Bei Vorliegen der mechanischen Verbindung zwischen dem Bild- und dem Optikmodul 15, 16 liegen somit der optische Ausgang des Bildmoduls 15 und der optische Eingang des Optikmoduls 16 in der optischen Schnittstellenebene 25. Ein Beispiel für eine solche optomechanische Schnittstelle ist der insbesondere bei Fotoapparaten verbreitete Bajonett-Verschluß. ln der hier gezeigten Ausführungsform sind das Bild- und Optikmodul 15, 16 so ausgebildet, daß sie zusätzlich noch eine elektrische Schnittstelle aufweisen, die bei Vorliegen der mechanischen Verbindung zwischen den beiden Modulen 15, 16 auch eine elektrische Verbindung (hier der Leitungen 21 und 20 mit den Leitungen 22 und 23) sicherstellt.A major advantage of the display device described is that the mechanical and optical connection of the image module 15 with the optics module 16 is standardized in such a way that the image module 15 has a first optomechanical interface and the optics module 16 has a second optomechanical interface which is connected to the first optomechanical interface is connectable. The two interfaces are designed so that when the image module 15 is mechanically connected to the optics module 16, the desired and necessary optical connection is also present. This is realized, for example, in that an optical interface level 25 is defined in which the image module 15 provides the image to be generated, and in that the optical module 16 images an image present in the optical interface level 25 into the eye A of the viewer. If the mechanical connection between the image and the optics module 15, 16 is present, the optical output of the image module 15 and the optical input of the optics module 16 are thus in the optical interface level 25. An example of such an optomechanical interface is the bayonet, which is particularly common in cameras -lock. In the embodiment shown here, the image and optics module 15, 16 are designed such that they additionally have an electrical interface which, when the mechanical connection between the two modules 15, 16 is present, also an electrical connection (here the lines 21 and 20 with lines 22 and 23).
Auch die mechanische und elektrische Verbindung des Optikmoduls 16 mit dem Tragemodul 1 ist derart normiert, daß das Optikmodul 16 eine erste elektromechanische Schnittstelle und das Tragemodul 1 eine zweite elektromechanische Schnittstelle, die mit der ersten elektromechanischen Schnittstelle verbindbar ist, aufweist. Wenn das Optikmodul 16 mechanisch mit dem Tragemodul 1 verbunden ist, liegt auch gleich die elektrische Verbindung vor (hier zwischen den Leitungen 22 und 23 des Optikmoduls 16 und den Leitungen 10 und 12 des Tragemoduls 1 ). Die elektrische Verbindung ist in Art eines Schleifkontaktes ausgeführt, so daß selbst bei einer Verschiebung des Optikmoduls 16 in Längsrichtung des vorderen Abschnitts 2 die elektrische Verbindung beibehalten wird.The mechanical and electrical connection of the optics module 16 to the support module 1 is also standardized such that the optics module 16 has a first electromechanical interface and the support module 1 has a second electromechanical interface which can be connected to the first electromechanical interface. If the optics module 16 is mechanically connected to the support module 1, the electrical connection is also immediately present (here between the lines 22 and 23 of the optics module 16 and the lines 10 and 12 of the support module 1). The electrical connection is made in the manner of a sliding contact, so that the electrical connection is maintained even when the optical module 16 is moved in the longitudinal direction of the front section 2.
Durch die normierte bzw. definierte elektrooptomechanische Verbindung zwischen dem Bildmodul 15 und dem Optikmodul 16 sowie der definierten elektromechanischen Verbindung zwischen dem Optikmodul 16 und dem Tragemodul 1 ist es möglich, weitere Trage-, Bild- und/oder Optikmodule vorzusehen, die die vorgegebnen Schnittstellen aufweisen, so daß beispielsweise das Bildmodul 15 gegen ein anderes Bildmodul mit anderen Eigenschaften bei der Anzeigevorrichtung von Figur 1 und 2 ausgetauscht werden kann, ohne daß irgendeine weitere Änderung bei dem Optik- und/oder Tragemodule 16, 1 notwendig ist. Es können somit die einzelnen Module der Anzeigevorrichtung unabhängig voneinander ausgetauscht werden. Daher kann eine Art Baukasten für Anzeigevorrichtungen bereitgestellt werden, der verschiedene Tragemodule, Optikmodule und Bildmodule aufweist. Gemäß den gewünschten Rahmenbedingungen und Anforderungen der herzustellenden Anzeigevorrichtung, werden die entsprechenden Module ausgewählt und über die Schnittstellen gemäß den definierten Verbindungen miteinander verbunden. So können die Anzeigemodule 6 und 7 gleich oder unterschiedlich ausgebildet werden.The standardized or defined electrooptomechanical connection between the image module 15 and the optics module 16 and the defined electromechanical connection between the optics module 16 and the support module 1 make it possible to provide further carrying, image and / or optics modules which have the specified interfaces , so that, for example, the image module 15 can be exchanged for another image module with different properties in the display device of FIGS. 1 and 2 without any further change in the optics and / or support modules 16, 1 being necessary. The individual modules of the display device can thus be replaced independently of one another. Therefore, a kind of modular system for display devices can be provided, which has various support modules, optical modules and image modules. In accordance with the desired framework and requirements of the display device to be produced, the corresponding modules are selected and connected to one another via the interfaces in accordance with the defined connections. Thus, the display modules 6 and 7 can be designed the same or different.
In Figur 3 ist das modulare Konzept von Figur 1 und 2 nochmals schematisch dargestellt. So ist das Bildmodul 15 mit dem Optikmodul 16 über die definierte optomechanische Verbindung 26 und die definierte elektrische Verbindung 27 verbunden. Zwischen dem Optikmodul 16 und dem Tragemodul 1 liegt die definierte elektromechanische Verbindung 28 vor.In Figure 3, the modular concept of Figures 1 and 2 is shown again schematically. Thus, the image module 15 is connected to the optics module 16 via the defined optomechanical connection 26 and the defined electrical connection 27. The defined electromechanical connection 28 is present between the optics module 16 and the support module 1.
Um ein modulares System zum Aufbau einer auf dem Kopf eines Benutzers zutragenden Anzeigevorrichtung gemäß dem Konzept von Figur 3 bereitzustellen, sind mehrere verschiedene Trage-, Bild- und Optikmodul vorgesehen. So kann neben den gezeigten brillenartigen Tragemodul auch noch ein Tragemodul in Form eines Helmes, ein Tragemodul in Form einer Baseball-Kappe, ein Tragemodul, das in Art eines Bandes um den Kopf liegt, sowie ein Tragemodul, das elastisch an die Stirn gedrückt wird, vorgesehen sein. Bei den Bildmodulen können selbstleuchtende und nicht selbstleuchtende Bildmodule vorgesehen werden. Insbesondere können Bildmodule vorgesehen werden, bei denen das bilderzeugende Element ein OLED-Modul, ein LCD-Modul, ein DMD-Modul oder ein GLV-Modul ist. Das gezeigte Optikmodul 16 kann so ausgebildet sein, daß der Betrachter, wie in Fig. 2 angedeutet ist, nur noch das erzeugte Bild wahrnehmen kann. Das erzeugte Bild kann dabei z.B. auch die Aufnahme der Umgebung sein. Ferner kann ein weiteres Optikmodul vorgesehen sein, mit dem der Betrachter eine Überlagerung der Umgebung mit dem erzeugten Bild wahrnehmen kann. Dies kann durch eine optische Überlagerung der Umgebung mit dem erzeugten Bild oder in zeitgemultiplexter Weise erfolgen, bei der der Betrachter zeitlich abwechselnd nacheinander immer wieder nur erzeugte Bild und nur die Umgebung wahrnehmen kann. Ferner können Optikmodule mit verschiedenen optischen Abbildungsqualitäten und/oder Gewicht bereit gestellt werden.In order to provide a modular system for constructing a display device that is applicable to the head of a user in accordance with the concept of FIG. So in addition to the shown glasses-like wearing module also a wearing module in the form of a helmet, a wearing module in the form of a baseball cap, a wearing module that lies in the manner of a band around the head, and a wearing module that is pressed elastically against the forehead. Self-illuminating and non-self-illuminating image modules can be provided for the image modules. In particular, image modules can be provided in which the imaging element is an OLED module, an LCD module, a DMD module or a GLV module. The optics module 16 shown can be designed such that the viewer, as indicated in FIG. 2, can only perceive the image generated. The image generated can, for example, also be a picture of the surroundings. Furthermore, a further optical module can be provided, with which the viewer can perceive an overlay of the surroundings with the generated image. This can be done by optically superimposing the surroundings on the generated image or in a time-multiplexed manner, in which the viewer can alternately only perceive the generated image and only the surroundings. Furthermore, optical modules with different optical imaging qualities and / or weight can be provided.
In Figur 4 ist schematisch eine weitere Ausführungsform der modularen Anzeigevorrichtung gezeigt, bei der das Optik- und das Bildmodul 16, 15 über die definierte optomechanische Verbindung 26 miteinander verbunden sind. Zwischen dem Bildmodul 15 und dem Tragemodul 1 liegt eine definierte elektromechanische Verbindung 29 vor und zwischen dem Optikmodul 16 und dem Tragemodul 1 ist eine definierte mechanische Verbindung 30 vorgesehen. Die mechanische Verbindung 30 kann auch als elektromechanische Verbindung ausgebildet sein, falls das Optikmodul eine elektrische Energieversorgung benötigt. Auch bei dieser Variante kann ein modulares System mit mehreren Bild-, Optik- und/oder Tragemodulen, die jeweils Schnittstellen gemäß den definierten Verbindungen 28, 29 und 30 aufweisen, bereitgestellt werden, so daß die einzelnen Module untereinander beliebig austauschbar sind.FIG. 4 schematically shows a further embodiment of the modular display device, in which the optics and image modules 16, 15 are connected to one another via the defined optomechanical connection 26. There is a defined electromechanical connection 29 between the image module 15 and the support module 1, and a defined mechanical connection 30 is provided between the optics module 16 and the support module 1. The mechanical connection 30 can also be designed as an electromechanical connection if the optical module requires an electrical power supply. In this variant too, a modular system can be provided with a number of image, optics and / or support modules, each of which has interfaces according to the defined connections 28, 29 and 30, so that the individual modules can be interchanged with one another as desired.
In Figur 5 ist eine weitere Ausgestaltung der modularen Anzeigevorrichtung gezeigt, bei der zwischen dem Tragemodul 1 und dem Bildmodul 15 eine definierte elektromechanische Verbindung 29 vorliegt und zwischen dem Bildmodul 15 und dem Optikmodul 16 die definierte optomechanische Verbindung 26. Auch in diesem Fall kann ein modulares System mit mehreren Trage-, Optik- und/oder Bildmodulen bereitgestellt werden, bei dem die Module Schnittstellen gemäß den definierten Verbindungen aufweisen, so daß die Module untereinander austauschbar sind.FIG. 5 shows a further embodiment of the modular display device, in which there is a defined electromechanical connection 29 between the support module 1 and the image module 15 and the defined optomechanical connection 26 between the image module 15 and the optics module 16. Also in this case, a modular System with several carrying, optical and / or image modules are provided, in which the modules have interfaces according to the defined connections, so that the modules are interchangeable.
In Figur 6 ist eine Weiterbildung der modularen Anzeigevorrichtung von Figur 1 und 2 gezeigt. Bei dieser Weiterbildung ist auf dem rechten Seitenbügel 3 ein Signalausgabemodul 31 befestigt, das als Kopfhörer ausgebildet ist. Das Signalausgabemodul 31 ist über eine definierte elektromechanische Verbindung mit dem Seitenbügel 3 verbunden. Dazu weist das Signalausgabemodul 31 eine elektromechanische Schnittstelle auf, die mit der elektromechanischen Schnittstelle des zweiten Bügels 3 erart zusammenwirkt, daß bei einer mechanischen Verbindung das Signalausgabemodul 31 mit dem Seitenbügel 3 auch gleichzeitig die gewünschte elektrische Verbindung zu den entsprechenden Leitungen 10, 11 und 12 vorliegt. Da die Leitungen 10, 11 und 12 auf der Oberseite des Seitenbügels 3 verlaufen, kann das Signalausgabemodul 30 an einer beliebigen Stelle (in Längsrichtung gesehen) des Seitenbügels befestigt werden und gegebenenfalls auch noch in Längsrichtung verschoben werden, wie durch den Doppelpfeil 32 angedeutet ist, um eine Anpassung an den individuellen Benutzer zu ermöglichen. Dazu weist der Seitenbügel 3 bevorzugt eine nicht runde Querschnittsform auf.FIG. 6 shows a further development of the modular display device from FIGS. 1 and 2. In this development, a signal output module 31 is attached to the right side bracket 3 and is designed as headphones. The signal output module 31 has a defined one Electromechanical connection connected to the side bracket 3. For this purpose, the signal output module 31 has an electromechanical interface, which cooperates with the electromechanical interface of the second bracket 3 in such a way that, in the case of a mechanical connection, the signal output module 31 with the side bracket 3 also has the desired electrical connection to the corresponding lines 10, 11 and 12 , Since the lines 10, 11 and 12 run on the upper side of the side bracket 3, the signal output module 30 can be fastened at any point (seen in the longitudinal direction) of the side bracket and, if appropriate, also shifted in the longitudinal direction, as indicated by the double arrow 32, to allow adaptation to the individual user. For this purpose, the side bracket 3 preferably has a non-round cross-sectional shape.
Des weiteren umfaßt die Anzeigevorrichtung in dieser Ausführungsform noch ein Signalaufnahmemodul 33, das wiederum mit dem rechten Bügel 3 elektromechanisch verbunden ist und in Längsrichtung des Bügels 3 verschiebbar ist, wie durch den Doppelpfeil 34 angedeutet ist. Die Signalaufnahmevorrichtung 33 kann beispielsweise ein Mikrophon und/oder eine Kamera sein, wobei die Signale der Vorrichtung 33 über die Leitungen 10 - 12, den Anschluß 13 und die Leitungszuführung 14 zu einer nicht gezeigten Signalverarbeitungsvorrichtung geleitet werden können.Furthermore, the display device in this embodiment also includes a signal recording module 33, which in turn is electromechanically connected to the right bracket 3 and is displaceable in the longitudinal direction of the bracket 3, as indicated by the double arrow 34. The signal recording device 33 can be, for example, a microphone and / or a camera, wherein the signals of the device 33 can be passed via the lines 10-12, the connection 13 and the line feed 14 to a signal processing device (not shown).
In Figur 7 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der die beiden seitlichen Bügel 3, 4 derart symmetrisch zueinander aufgebaut sind, daß in beiden Bügeln Leitungen 10 - 12 bzw. 35, 36 und 37 verlaufen. Die Leitungen 35-37 sind in gleicher Weise wie die Leitungen 10-12 über einen Anschluß 38 mit einer nur teilweise gezeigten Leitungszuführung 39 verbunden. Der vordere Abschnitt 2 ist hier zweigeteilt ausgebildet und weist einen ersten und zweiten Abschnitt 40, 41 auf, deren vorderen Enden beide in der Nasenauflage 5 verschiebbar gelagert sind, wie durch den Doppelpfeil 42 angedeutet ist, so daß der Abstand D zwischen den beiden vorderen Enden und somit auch der Abstand der beiden seitlichen Bügel 3 und 4 veränderbar ist. Bei dieser Ausführungsform können dem Anzeigemodul 6 für das rechte Auge und dem Anzeigemodul 7 für das linke Auge unterschiedliche Bildinformationen (beispielsweise für eine dreidimensionale Darstellung) zugeführt werden.A further embodiment is shown in FIG. 7, in which the two side brackets 3, 4 are constructed symmetrically to one another in such a way that lines 10 - 12 or 35, 36 and 37 run in both brackets. The lines 35-37 are connected in the same way as the lines 10-12 via a connection 38 to a line feed 39 only partially shown. The front section 2 is formed here in two parts and has a first and second section 40, 41, the front ends of which are both slidably mounted in the nose pad 5, as indicated by the double arrow 42, so that the distance D between the two front ends and thus the distance between the two side brackets 3 and 4 can be changed. In this embodiment, the display module 6 for the right eye and the display module 7 for the left eye can be supplied with different image information (for example for a three-dimensional display).
Bei den Ausführungsformen von Fig. 6 und 7 kann dasselbe Nasenteil 5 verwendet werden, das beispielsweise um die Längsrichtung des vorderen Abschnitts drehbar ist (z.B. um 180°) und dadurch eine elektrische Verbindung der beiden Abschnitte 40 und 41 herstellt oder unterbricht.In the embodiments of FIGS. 6 and 7, the same nose part 5 can be used, which is rotatable, for example, about the longitudinal direction of the front section (e.g. by 180 °) and thereby establishes or breaks an electrical connection between the two sections 40 and 41.
In den Figuren 8 und 9 ist eine weitere Ausgestaltung der modularen Anzeigevorrichtungen gezeigt, wobei im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsformen der vordere Abschnitt 2 schwenkbar mit den beiden Bügeln 3, 4 verbunden ist. Das Bild- und das Optikmodul 43 und 44 sind hier etwas kompakter als bei der Ausführungsform von Fig. 1 und 2 gestaltet, so daß eine elektrooptomechanische Verbindung mit anderen Spezifikationen vorliegt. Das Bild- und das Optikmodul 43, 44 weisen daher elektrooptomechanische Schnittstellen gemäß diesen Spezifikationen auf. Das Bildmodul 43 umfaßt wiederum eine Ansteuerschaltung 45, ein bilderzeugendes Element 46 und elektrische Leitungen 47, 48 und die Optikeinheit 43 umfaßt eine Abbildungsoptik 49, die hier schematisch als Prisma mit zwei Linsen dargestellt ist. Mit dem Optikmodul 44 ist noch ein Korrekturmodul 50 mit einer Korrekturlinse 51 optomechanisch verbunden. Das Korrekturmodul 50 kann, muß aber nicht mit dem Optikmodul 41 verbunden werden. Das Korrekturmodul 48 kann beispielsweise bei Brillenträgern eingesetzt werden, so daß diese die Anzeigevorrichtung ohne ihre eigene Brille benutzen können. Natürlich kann auch jedes der Anzeigemodule 6, 7 ein Korrekturmodul aufwiesen, wobei bevorzugt eine Codierung der Korrekturmodule derart vorgesehen ist, daß das Korrekturmodul für das rechte und linke Auge nicht vertauscht werden können.A further embodiment of the modular display devices is shown in FIGS. 8 and 9, the front section 2 being different from the previous embodiments is pivotally connected to the two brackets 3, 4. The image and the optics module 43 and 44 are here somewhat more compact than in the embodiment of FIGS. 1 and 2, so that there is an electro-optomechanical connection with other specifications. The image and the optics module 43, 44 therefore have electro-optomechanical interfaces in accordance with these specifications. The image module 43 in turn comprises a control circuit 45, an image-forming element 46 and electrical lines 47, 48 and the optics unit 43 comprises an imaging optics 49, which is shown here schematically as a prism with two lenses. A correction module 50 is optomechanically connected to a correction lens 51 with the optics module 44. The correction module 50 can, but does not have to be connected to the optics module 41. The correction module 48 can be used, for example, with spectacle wearers so that they can use the display device without their own glasses. Of course, each of the display modules 6, 7 can also have a correction module, with coding of the correction modules preferably being provided in such a way that the correction module for the right and left eye cannot be interchanged.
Da das Tragemodul 1 so ausgebildet, daß der gesamte vordere Hauptabschnitt 2 und die an dem Hauptabschnitt befestigten Module nach oben weggeschwenkt werden können, wie in Fig. 9 dargestellt ist, kann der Benutzer bei aufgesetzter Anzeigevorrichtung die Umgebung ungestört wahrnehmen (Fig. 9) und bei Bedarf die Anzeigevorrichtungen vor sein Auge positionieren (Fig. 8).Since the support module 1 is designed so that the entire front main section 2 and the modules attached to the main section can be pivoted upward, as shown in Fig. 9, the user can perceive the environment undisturbed with the display device attached (Fig. 9) and if necessary, position the display devices in front of his eye (Fig. 8).
Die schwenkbare Verbindung des vorderen Abschnitts 2 mit den Bügeln 3 und 4 kann so ausgestaltetet sein, daß eine elektrische Verbindung der in den Bügeln 3 und 4 vorgesehenen Leitungen mit den Leitungen am vorderen Abschnitt 2 nur in dem in Fig. 8 gezeigten Zustand vorhanden ist. Alternativ ist es natürlich auch möglich, die schwenkbare Verbindung so auszubilden, daß eine elektrische Verbindung auch in der in Figur 9 gezeigten Schwenkstellung vorliegt. Dazu kann ein elektrischer Schleifring vorgesehen werden.The pivotable connection of the front section 2 with the brackets 3 and 4 can be designed such that an electrical connection of the lines provided in the brackets 3 and 4 with the lines on the front section 2 is only present in the state shown in FIG. 8. Alternatively, it is of course also possible to design the pivotable connection such that an electrical connection is also present in the pivoted position shown in FIG. An electrical slip ring can be provided for this.
Alternativ kann auch ein optischer Schleifring verwendet werden, bei dem das Signal über einen Optokoppler auf das bewegliche Teil übertragen wird. Eine bevorzugte Ausführungsform liegt dann vor, wenn der Optokoppler, der eine am feststehenden Teil befestigte Sendediode und am beweglichen, schwenkbaren Teil befestigte Empfangsdiode umfaßt, so ausgebildet, daß die beiden Dioden genau auf der Drehachse der Schwenkbewegung liegen.Alternatively, an optical slip ring can also be used, in which the signal is transmitted to the moving part via an optocoupler. A preferred embodiment is when the optocoupler, which comprises a transmitter diode attached to the fixed part and a receiver diode attached to the movable, pivotable part, is designed so that the two diodes lie exactly on the axis of rotation of the pivoting movement.
Die Bilddaten können nicht nur elektrisch über die Leitungen übertragen werden. Es ist in einer Abwandlung auch möglich, den rechten und/oder linken Brillenbügel 3, 4 als Lichtleiter auszulegen. Der Lichtleiterbereich erstreckt sich dabei bevorzugt bis zum vorderen Abschnitt 2 oder sogar in diesen hinein. Das Ende des Lichtleiters wird flexibel aus dem Bügel 3, 4 bzw. vorderen Abschnitt 2 herausgeführt und über eine spezielle Steckverbindung mit dem Bildmodul 15, 43 verbunden. Dadurch ist gewährleistet, daß diese Schnittstelle auch an unterschiedlichen Augenabstände des Benutzers und somit unterschiedliche Positionen der Anzeigemodule 6, 7 flexibel angepaßt werden kann. Die Bilddaten werden bevorzugt durch Lichtsignale im Infrarotbereich übertragen.The image data cannot only be transmitted electrically via the lines. In a modification, it is also possible to design the right and / or left temple 3, 4 as a light guide. The light guide region preferably extends to the front section 2 or even into this. The end of the light guide is flexible from the bracket 3, 4 or led out front section 2 and connected to the image module 15, 43 via a special connector. This ensures that this interface can be flexibly adapted to different eye distances of the user and thus different positions of the display modules 6, 7. The image data are preferably transmitted by light signals in the infrared range.
Bei jeder der obigen Ausführungsformen kann das Tragemodul 1 selbst modular ausgebildet sein. So können beispielsweise die seitlichen Bügel 3 und 4 gegen anders geformte seitliche Bügel ausgetauscht werden.In each of the above embodiments, the support module 1 itself can be modular. For example, the side brackets 3 and 4 can be exchanged for differently shaped side brackets.
Ein wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Verbindungen zwischen den einzelnen Modulen definiert bzw. normiert sind, so daß die Module Schnittstellen gemäß den definierten Verbindungen aufweisen, wodurch die Austauschbarkeit der Module untereinander bzw. die beliebige Kombination der Module miteinander ermöglicht wird. Jede der beschriebenen modularen Anzeigevorrichtungen kann somit aus einem entsprechenden modularen System mit mehreren Bild-, Optik- und Tragemodulen gebildet sein.An essential aspect of the present invention is that the connections between the individual modules are defined or standardized, so that the modules have interfaces according to the defined connections, whereby the interchangeability of the modules with one another or any combination of the modules with each other is made possible. Each of the modular display devices described can thus be formed from a corresponding modular system with a plurality of image, optics and support modules.
In Fig. 10 ist eine Abwandlung der modularen Anzeigevorrichtung von Fig. 1 perspektivisch dargestellt, wobei vom Tragemodul 1 der linke Seitenbügel 4 nicht eingezeichnet ist. Gleiche Elemente wie in den vorgehenden Ausführungsformen werden durch gleiche Bezugszeichen bezeichnete und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.FIG. 10 shows a modification of the modular display device from FIG. 1 in perspective, the left side bracket 4 not being shown by the support module 1. The same elements as in the previous embodiments are denoted by the same reference numerals and their description is not repeated.
Im Unterschied zu der Ausführungsform von Fig. 1 ist bei der hier beschriebenen Abwandlung gemäß Fig. 10 der Brillenbügel 3 zweiteilig ausgebildet, wobei die Leitungen 10, 11 , 12 und 53 in einem vorderen Abschnitt 52 verlaufen und der vordere Abschnitt 52 des rechten Brillenbügels mit dem Hauptabschnitt 2 über ein Scharnier 78 verbunden ist. Der rechte Bügel 3 umfaßt ferner einen mit dem vorderen Abschnitt 52 verbundenen hinteren Abschnitt 54, in dem die Leitungen 10, 11 , 12, 53 nicht mehr verlaufen. Die Leitungen 10 - 12, 53 sind am hinteren Ende 55 des vorderen Abschnitts 52 aus dem vorderen Abschnitt 52 herausgeführt, und als ein Kabelbündel 56 mit Kabelklipps bzw. -klammern 57, 58 am hinteren Abschnitt 54 befestigt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, daß der hintere Bügelabschnitt 54 verformt werden kann, um das Tragemodul 1 an einen Benutzer anzupassen, wie dies bei Brillen üblicherweise durchgeführt wird. Insbesondere kann der hintere Abschnitt 54 erwärmt und verformt werden, wobei nach Abkühlung die Verformung erhalten bleibt. Diese Verformung , des hinteren Abschnitts 54 führt zu keiner Beschädigung oder Bruch der Leitungen 10 - 12, 53, da diese als Kabelbündel 56 nur an den Stellen der Kabelklammern 57, 58 mit dem hinteren Abschnitt 54 verbunden sind, und somit bei Verformungen lediglich entsprechend gebogen werden. Alternativ ist es möglich, wie in Fig. 11 gezeigt ist, daß das Kabelbündel 56 im hinteren Abschnitt 54 verläuft. In diesem Fall ist das Kabelbündel 56 bevorzugt so im hinteren Abschnitt angeordnet, daß es sich in seiner Erstreckungsrichtung gegenüber dem hinteren Abschnitt 54 etwas bewegen kann, so daß bei einem Biegen und Verformen des hinteren Abschnitts das Kabelbündel 56 sich relativ zum hinteren Abschnitt 54 bewegt, so daß wiederum eine Beschädigung des Kabelbündels ausgeschlossen werden kann.In contrast to the embodiment of FIG. 1, in the modification according to FIG. 10 described here, the temple 3 is formed in two parts, the lines 10, 11, 12 and 53 running in a front section 52 and the front section 52 of the right temple bracket the main section 2 is connected via a hinge 78. The right bracket 3 further comprises a rear section 54 connected to the front section 52, in which the lines 10, 11, 12, 53 no longer run. The lines 10-12, 53 are led out of the front section 52 at the rear end 55 of the front section 52, and are fastened to the rear section 54 as a bundle of cables 56 with cable clips 57, 58. It is thereby advantageously achieved that the rear temple section 54 can be deformed in order to adapt the carrying module 1 to a user, as is usually carried out with glasses. In particular, the rear section 54 can be heated and deformed, the deformation being retained after cooling. This deformation of the rear section 54 does not lead to any damage or breakage of the lines 10-12, 53, since these are connected as cable bundles 56 to the rear section 54 only at the locations of the cable clamps 57, 58, and are therefore only bent accordingly in the event of deformations become. Alternatively, it is possible, as shown in FIG. 11, for the cable bundle 56 to run in the rear section 54. In this case, the cable bundle 56 is preferably arranged in the rear section in such a way that it can move somewhat in its direction of extension relative to the rear section 54, so that when the rear section is bent and deformed, the cable bundle 56 moves relative to the rear section 54, so that damage to the cable bundle can be excluded.
In Fig. 12 ist ein Bereich des Hauptabschnitts 2 vergrößert dargestellt. Wie dieser Darstellung zu entnehmen ist, sind in der dem Benutzer abgewandten Seite des Hauptabschnitts 2, wenn der Benutzer die Anzeigevorrichtung auf dem Kopf trägt, nach vorne offene Vertiefungen 59, 60, 61, 62, die sich in Verschieberichtung 8 der Anzeigemodule 6 und 7 erstrecken, vorgesehen, in denen die Leitungen 10, 11, 12 und 53 eingebettet sind. Die Leitungen 10- 12 und 53 sind so eingebettet, daß sie teilweise frei liegen, so daß ein Kontakt zu den Leitungen 10 - 12 und 53 über einen entsprechenden Abnehmer (wie nachfolgend in Verbindung mit Fig. 13 beschrieben wird) hergestellt werden kann, der auch bei Verschieben des Anzeigemoduls 6 bestehen bleibt.A region of the main section 2 is shown enlarged in FIG. As can be seen from this illustration, in the side of the main section 2 facing away from the user, when the user carries the display device on his head, there are recesses 59, 60, 61, 62 which are open towards the front and which are in the direction of displacement 8 of the display modules 6 and 7 extend, provided in which the lines 10, 11, 12 and 53 are embedded. Lines 10-12 and 53 are embedded so that they are partially exposed, so that contact with lines 10-12 and 53 can be made via a corresponding pickup (as described below in connection with FIG. 13) remains even when the display module 6 is moved.
Auf der Oberseite des Hauptabschnittes 2 sind quer zur Verschieberichtung 8 verlaufende Rippen bzw. Rasten 63 vorgesehen, die mit entsprechenden Rippen bzw. Rasten 64 des Optikmoduls 16 zusammenwirken. In der Darstellung von Fig. 12 ist nur der Teilbereich des Optikmoduls 16 gezeigt, der an seiner Unterseite die Rippen 64 aufweist. Ferner ist Fig. 12 eine Explosionsdarstellung, so daß die Rippen 64 von den Rippen 63 deutlich beabstandet sind. Tatsächlich liegen die Rippen 64 auf den Rippen 63, so daß bei einer Verschiebung in Verschieberichtung 8 das Optikmodul 16 und damit das Anzeigemodul 6 immer nur um eine vorbestimmte Schrittweite (die durch die Form der Rippen 63 und 64 vorgegeben ist) verschoben werden kann.On the upper side of the main section 2, ribs or notches 63 extending transversely to the direction of displacement 8 are provided, which cooperate with corresponding ribs or notches 64 of the optical module 16. In the representation of FIG. 12, only the partial area of the optical module 16 is shown which has the ribs 64 on its underside. Furthermore, FIG. 12 is an exploded view, so that the ribs 64 are clearly spaced from the ribs 63. In fact, the ribs 64 lie on the ribs 63, so that the optical module 16 and thus the display module 6 can only be displaced by a predetermined increment (which is predetermined by the shape of the ribs 63 and 64) during a displacement in the displacement direction 8.
In Fig. 13 ist ein Schnitt durch den Hauptabschnitt 2 gezeigt, an dem ein Kontaktschlitten 65 des Anzeigenmoduls 6 befestigt ist. Der Kontaktschlitten 65 umgreift den Hauptabschnitt 2 auf seiner Ober- und Unterseite, so daß er einen C-förmigen Querschnitt aufweist. Ferner enthält der Kontaktschlitten 65 vier federnd vorgespannte Abnehmer 66, 67, 68, 69, die in Kontakt mit den Leitungen 10 -12 und 53 stehen und diesen Kontakt auch bei einer Verschiebung des Anzeigemoduls 6 und somit des Kontaktschlittens 65 in Verschieberichtung 8 aufrechterhalten.FIG. 13 shows a section through the main section 2, to which a contact slide 65 of the display module 6 is fastened. The contact carriage 65 engages around the main section 2 on its upper and lower sides so that it has a C-shaped cross section. Furthermore, the contact carriage 65 contains four resiliently biased consumers 66, 67, 68, 69 which are in contact with the lines 10 -12 and 53 and maintain this contact even when the display module 6 and thus the contact carriage 65 are displaced in the direction of displacement 8.
Der Kontaktschlitten kann ferner, wie dargestellt ist, Gleitlager 70 - 74 umfassen. Des weiteren ist es möglich, eine Feststellschraube 75 vorzusehen, mit der eine gewünschte Position des Anzeigemoduls 6 dauerhaft fixiert werden kann. ln Fig. 14 ist eine Ansicht von vorne auf die Anzeigevorrichtung gemäß Fig. 10 gezeigt, wobei wiederum nur ein vergrößerter Ausschnitt des Hauptabschnitts 2 dargestellt ist. Der Verschiebebereich D1 , D2 des Anzeigemoduls 6 sowie der Verschiebebereich D3 und D4 des entsprechend aufgebauten Anzeigemoduls 7 ist hier so gewählt, daß ein Pupillenabstand (PD) im Bereich von 52 mm - 72 mm einstellbar ist. Wenn die Abmessungen D2 und D3 0 mm betragen, ist der minimale Pupillenabstand PD von 52 mm eingestellt. Wenn die Abstände D1 und D4 0 mm betragen, ist der maximale Pupillenabstand von 72 mm eingestellt. Die Länge der offenen Vertiefungen 59 - 62, also der Bereiche, in denen die Leitungen 10, 11 , 12 und 53 kontaktiert werden können, da sie eine nach vorne frei zugängliche Seite aufweisen, ist entsprechend gewählt. Natürlich kann die Länge der Vertiefungen 59 - 62 auch größer sein. Die Anzeigemodule 6 und 7 können unabhängig voneinander verschoben werden oder auch symmetrisch zu einem Punkt (z.B. Punkt M in der Mitte zwischen beiden Kontaktbereichen).The contact carriage may further include slide bearings 70-74, as shown. Furthermore, it is possible to provide a locking screw 75 with which a desired position of the display module 6 can be permanently fixed. FIG. 14 shows a front view of the display device according to FIG. 10, again only an enlarged section of the main section 2 being shown. The displacement range D1, D2 of the display module 6 and the displacement range D3 and D4 of the correspondingly constructed display module 7 are selected here so that a pupil distance (PD) can be set in the range from 52 mm to 72 mm. If the dimensions D2 and D3 are 0 mm, the minimum pupil distance PD is set to 52 mm. If the distances D1 and D4 are 0 mm, the maximum pupil distance of 72 mm is set. The length of the open recesses 59-62, that is to say the regions in which the lines 10, 11, 12 and 53 can be contacted, since they have a freely accessible side to the front, is selected accordingly. Of course, the length of the depressions 59-62 can also be greater. The display modules 6 and 7 can be moved independently of one another or also symmetrically to a point (for example point M in the middle between the two contact areas).
In Fig. 15 ist eine entsprechende Ansicht wie in Fig. 14 dargestellt. Im Unterschied zu der Ausführungsform von Fig. 14 ist der Kontaktschlitten 65' so ausgebildet, daß er ein Gehäuse 76 aufweist, das die Vertiefungen 59 - 62 abdeckt, und zwar unabhängig von der entsprechenden Stellung in Verschieberichtung. Daher sind die Leitungen 10 - 12 und 53 gestrichelt dargestellt. Ferner sind noch schematisch die Abnehmer 66 - 69 eingezeichnet. Des weiteren kann man der Darstellung entnehmen, daß die Rippen 64 durch eine Feder 77 gegen die Rippen 63 gedrückt werden, so daß die gewünschte Arretierung bzw. schrittweise Verschiebung erreicht wird.FIG. 15 shows a view corresponding to that in FIG. 14. In contrast to the embodiment of FIG. 14, the contact carriage 65 'is designed such that it has a housing 76 which covers the depressions 59-62, regardless of the corresponding position in the direction of displacement. Therefore, the lines 10 - 12 and 53 are shown in dashed lines. Furthermore, the pickups 66-69 are shown schematically. Furthermore, it can be seen from the illustration that the ribs 64 are pressed against the ribs 63 by a spring 77, so that the desired locking or gradual displacement is achieved.
Die Leitungen 10 - 12 und 53 können aus jedem leitfähigen Material gebildet sein. Insbesondere können sie mit Feingold überzogen sein, um sie gegen Umwelteinflüsse zu schützen. Alternativ kann als Material Palladium verwendet werden. Die Abnehmer 66 - 69 bzw. die entsprechenden leitfähigen Teile können aus jedem leitfähigen Material gebildet sein. Insbesondere kann eine Kupfer-Beryllium-Legierung eingesetzt werden.The lines 10-12 and 53 can be formed from any conductive material. In particular, they can be coated with fine gold to protect them against environmental influences. Alternatively, palladium can be used as the material. The pickups 66-69 or the corresponding conductive parts can be formed from any conductive material. In particular, a copper-beryllium alloy can be used.
Die Leitungen 10 - 12 und 53 können jede beliebige Querschnittsform aufweisen. Sie können die gezeigte Trapezform aufweisen. Alternativ kann auch ein kreisrunder oder ovaler Drahtquerschnitt vorliegen. Der Abstand der Leitungen 10 - 12 und 53 ist so gewählt, daß bei den hier eingesetzten Spannungen kein Durchschlag in Luft auftreten kann. Bei Spannungen von beispielsweise maximal 5 V kann man einen Abstand von beispielsweise 0,1 mm wählen. Damit läßt sich eine ausreichende Anzahl von Leitungen in das Hauptteil 2 und den Bügel 3, 4 integrieren.The lines 10-12 and 53 can have any cross-sectional shape. They can have the trapezoidal shape shown. Alternatively, a circular or oval wire cross section can also be present. The distance between the lines 10 - 12 and 53 is selected so that no breakdown in air can occur at the voltages used here. With voltages of, for example, a maximum of 5 V, a distance of, for example, 0.1 mm can be selected. A sufficient number of lines can thus be integrated into the main part 2 and the bracket 3, 4.
Zwei der Leitungen, z.B. Leitungen 10 und 53 können zur Stromversorgung des Anzeigemoduls 6 dienen. Die anderen beiden Leitungen können als Bussystem genutzt werden, über das die notwendigen Daten zur Bilddarstellung übertragen wird. Insbesondere können Video- oder Bilddaten im RGB-, YC- oder FBAS-Format übertragen werden.Two of the lines, for example lines 10 and 53, can be used to supply power to the display module 6. The other two lines can be used as a bus system over which the necessary data for image display is transmitted. In particular, video or image data can be transmitted in RGB, YC or FBAS format.
In Fig. 16 ist eine Ansicht von oben auf den Bereich des rechten Gelenks bzw. Scharniers 78 zwischen dem Hauptteil 2 und dem rechten Bügel 3 gezeigt. Zum Gewährleisten der elektrischen Verbindung zwischen den Leitungen im Hauptteil 2 und den Leitungen im Bügel 3 ist im Bügel 3 ein federvorgespannter Kontaktstift 79 angeordnet, der über das vordere Ende des Bügels 3 bei der gezeigten Stellung etwas vorsteht. Wenn der Bügel 3 ganz aufgeklappt wird, wird der Kontaktstift 79 gegen den entsprechenden Kontaktbereich 80 der zugeordneten Leitung 10 -12, 53 gedrückt, so daß die gewünschte elektrische Verbindung vorliegt. Natürlich kann der Kontaktstift 79 im Hauptteil 2 angeordnet sein und der entsprechende Kontaktbereich 80 am vorderen Ende des Bügels 3 vorgesehen werden.16 shows a view from above of the area of the right joint or hinge 78 between the main part 2 and the right bracket 3. To ensure the electrical connection between the lines in the main part 2 and the lines in the bracket 3, a spring-biased contact pin 79 is arranged in the bracket 3, which protrudes somewhat over the front end of the bracket 3 in the position shown. When the bracket 3 is fully opened, the contact pin 79 is pressed against the corresponding contact area 80 of the associated line 10 -12, 53, so that the desired electrical connection is present. Of course, the contact pin 79 can be arranged in the main part 2 and the corresponding contact area 80 can be provided at the front end of the bracket 3.
In Fig. 17 ist eine Draufsicht einer Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 10 gezeigt. Zusätzlich zu den Anzeigemodulen 6 und 7 ist in dieser Ausführungsform eine Kamera 81 am rechten Bügel 3 befestigt. Am linken Bügel 4 ist ein sogenanntes Headset 82 befestigt, das einen Ohrhörer 83 sowie ein Mikrofon 84 (Fig. 18) aufweist. Der Ohrhörer 83 und das Mikrofon 84 sind über entsprechende Verlängerungen bzw. Schwenkarme 85 und 86 mit dem Headsethauptteil 87 verbunden. In der Schnittdarstellung von Fig. 18 ist ersichtlich, daß das Hauptteil 87 den rechten Bügel 4 oben umgreift, da es in etwa einen C-förmigen Querschnitt aufweist, von unten ist eine Gegenplatte 88 mit einer Schraube 89 am Hauptteil 87 befestigt. Die Gegenplatte 88 drückt von unten gegen den Bügel 4, so daß das Headset 62 sicher am Bügel 4 befestigt ist. In gleicher Weise ist die Kamera 81 am rechten Bügel 3 befestigt, wie die Darstellung in Fig. 19 zeigt. Auch hier ist ein Kamerahauptteil 90 auf den Bügel von oben aufgesetzt (da es in etwa einen C-förmigen Querschnitt aufweist) und mit einer Gegenplatte 91 , die am Hauptteil 90 befestigt ist, am Bügel 3 arretiert.FIG. 17 shows a top view of a modification of the embodiment of FIG. 10. In addition to the display modules 6 and 7, a camera 81 is attached to the right bracket 3 in this embodiment. A so-called headset 82 is attached to the left bracket 4 and has an earphone 83 and a microphone 84 (FIG. 18). The earphone 83 and the microphone 84 are connected to the headset main part 87 via corresponding extensions or swivel arms 85 and 86. In the sectional view of FIG. 18 it can be seen that the main part 87 encompasses the right bracket 4 at the top, since it has approximately a C-shaped cross section, from below a counter plate 88 is fastened to the main part 87 with a screw 89. The counter plate 88 presses against the bracket 4 from below, so that the headset 62 is securely attached to the bracket 4. In the same way, the camera 81 is attached to the right bracket 3, as shown in FIG. 19. Here, too, a camera main part 90 is placed on the bracket from above (since it has approximately a C-shaped cross section) and is locked on the bracket 3 with a counterplate 91, which is fastened to the main part 90.
Natürlich können die Kamera 81 und das Headset 82 in gleicher Weise wie die Anzeigemodule 6 und 7 am Bügel verschiebbar angeordnet sein. Auch in diesem Fall sind dann entsprechende Leitungen vorgesehen, die über Schleifkontakte abgegriffen werden.Of course, the camera 81 and the headset 82 can be arranged displaceably on the bracket in the same way as the display modules 6 and 7. In this case too, corresponding lines are then provided, which are tapped via sliding contacts.
Die Gegenplatten 88 und 92 können auch federnd so vorgespannt sein, daß die entsprechenden Hauptteile 87 und 90 des Headsets 82 und der Kamera 81 auf die Bügel von oben aufgesetzt und mit einer gleichzeitigen Schwenkbewegung in die in Fig. 18 und 19 gezeigte Stellung gebracht werden.The counter plates 88 and 92 can also be resiliently biased so that the corresponding main parts 87 and 90 of the headset 82 and the camera 81 are placed on the brackets from above and brought into the position shown in FIGS. 18 and 19 with a simultaneous pivoting movement.
Alternativ ist es möglich, die Kamera 81 und das Headset 82 durch Verschieben entlang des Bügels 3, 4 vom Bügel zu lösen. In diesem Fall müssen die Gegenplatten 88 und 92 nicht mit Federkraft vorgespannt sein. Natürlich ist es möglich, daß sie dennoch mit Federkraft vorgespannt sind oder daß sie selbst eine gewisse federnde Verformbarkeit aufweisen. Dies gilt auch für die beschriebene Alternative des Aufklipsen der Kamera 81 und/oder des Headsets 82.Alternatively, it is possible to detach the camera 81 and the headset 82 from the bracket by moving them along the bracket 3, 4. In this case, the counter plates 88 and 92 do not have to Be spring biased. Of course, it is possible that they are still spring-loaded or that they themselves have a certain resilient deformability. This also applies to the described alternative of clipping on the camera 81 and / or the headset 82.
Natürlich können auch das linke und rechte Anzeigemodul 6 und 7 in der beschriebenen Art und Weise auf das Hauptteil 2 aufgeklipst oder seitlich aufgeschoben werden. Insbesondere können die Anzeigemodule 6, 7 vom Hauptteil gelöst werden. Ferner ist es möglich, nur eines der Anzeigemodule 6 und 7 zu verwenden. In diesem Fall wird eine monokulare Anzeigevorrichtung bereitgestellt.Of course, the left and right display modules 6 and 7 can also be clipped onto the main part 2 or slid onto the side in the manner described. In particular, the display modules 6, 7 can be detached from the main part. Furthermore, it is possible to use only one of the display modules 6 and 7. In this case, a monocular display device is provided.
Die Leitungen 10 - 12 und 53 können auch in den Bügeln 3, 4 so eingebettet sein, daß sie eine offene Kontaktseite aufweisen, so daß z.B. die Kamera 81 und das Headset 82 in Längsrichtung der Bügel verschoben werden können und dabei die Kontaktierung mit den Leitungen aufrechterhalten bleibt. Es können in gleicher Weise Schleifkontakte vorgesehen werden, wie dies in Verbindung mit dem Anzeigenmodul 6 beschrieben wurde.The lines 10 - 12 and 53 can also be embedded in the brackets 3, 4 so that they have an open contact side, so that e.g. the camera 81 and the headset 82 can be moved in the longitudinal direction of the bracket and the contact with the lines is maintained. Sliding contacts can be provided in the same way as described in connection with the display module 6.
Insbesondere können die Leitungen in den Bügeln 3 und 4 zusammen mit den Leitungen im Hauptteil ein Bussystem bilden, über das die an den Bügeln vorgesehenen Elemente, wie z.B. die Kamera 81 und das Headset 82, mit den Anzeigemodulen 6, 7 kommunizieren. Auch können weitere Elemente an den Bügeln befestigt werden, wie z.B. Sensoren, insbesondere Helligkeitssensoren zum Regeln der Helligkeit der Darstellung mittels des Anzeigemoduls 6, 7 oder Beschleunigungssensoren (insbesondere für Tracking Zwecke).In particular, the lines in the brackets 3 and 4 together with the lines in the main part can form a bus system via which the elements provided on the brackets, e.g. the camera 81 and the headset 82 communicate with the display modules 6, 7. Other elements can also be attached to the brackets, e.g. Sensors, in particular brightness sensors for regulating the brightness of the display by means of the display module 6, 7 or acceleration sensors (in particular for tracking purposes).
Das Hauptteil 2 und die Brillenbügel 3, 4 können beispielsweise aus Glasfaser verstärktem Kunststoff hergestellt sein.The main part 2 and the eyeglass temples 3, 4 can, for example, be made of glass fiber reinforced plastic.
Die Leitungen 11, 12 für das Bussystem können insbesondere in einer solchen Anzahl und derart vorgesehen sein, daß USB-Signale, Firewire-Signale bzw. IEEE 1394 Signale darüber geführt werden können. Natürlich können auch alle anderen möglichen Bussystem realisiert werden.The lines 11, 12 for the bus system can in particular be provided in such a number and in such a way that USB signals, Firewire signals or IEEE 1394 signals can be routed through them. Of course, all other possible bus systems can also be implemented.
Als weitere mögliche Module, die an dem oder den Bügeln 3 und 4 und/oder dem Hauptabschnitt 2 befestigt werden können, sind z.B. eine Stromversorgungseinheit (beispielsweise ein Akku) und eine Funkeinheit zur Herstellung einer drahtlosen Verbindung mit einer von der Anzeigevorrichtung beabstandeten weiteren Vorrichtung, beispielsweise ein Computer, der die entsprechenden Bilddaten bereitstellt, zu erwähnen. - 1 ö -Further possible modules that can be attached to the bracket (s) 3 and 4 and / or the main section 2 are, for example, a power supply unit (for example a rechargeable battery) and a radio unit for establishing a wireless connection with a further device spaced from the display device, for example, a computer that provides the corresponding image data. - 1 ö -
In Fig. 20 ist eine weitere Abwandlung der Anzeigevorrichtung gezeigt. Diese unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Anzeigevorrichtungen darin, daß das Tragemodul 1 nicht mehr brillenartig ist (die Brillenbügel 3 und 4 entfallen), sondern daß es einen Helm (nicht gezeigt) umfaßt, an dem der vordere Abschnitt 2 über ein Verbindungselement 93 des Helms befestigt ist. Das Verbindungselement 93 erstreckt sich vom Helm auf Höhe der Nase eines Benutzers, der den Helm trägt, senkrecht nach unten, und ist zwischen den beiden Anzeigemodulen 6 und 7 mit dem Hauptabschnitt 2 verbunden. Das Verbindungselement 93 kann insbesondere so ausgebildet sein, daß es lösbar mit dem Hauptabschnitt 2 verbunden werden kann (z.B. eine Klemm- oder Steckverbindung) und nur im verbundenen Zustand (in dem bevorzugt eine mechanische Fixierung vorliegt, z.B. mittels einer Klemmschraube oder einer lösbaren Raste) ein elektrischer Kontakt zwischen entsprechenden Leitungen 10 - 12, 53 und den Zuführleitungen 10', 11', 12' und 53' vorliegt, wie dies durch die Punkte 94, 95, 96 und 97 angedeutet ist.20 shows a further modification of the display device. This differs from the display devices described so far in that the carrying module 1 is no longer glasses-like (the spectacle arms 3 and 4 are omitted), but in that it comprises a helmet (not shown) on which the front section 2 has a connecting element 93 of the helmet is attached. The connecting element 93 extends vertically downward from the helmet at the level of the nose of a user wearing the helmet and is connected to the main section 2 between the two display modules 6 and 7. The connecting element 93 can in particular be designed such that it can be detachably connected to the main section 2 (for example a clamp or plug connection) and only in the connected state (in which mechanical fixation is preferably present, for example by means of a clamp screw or a releasable catch) there is electrical contact between corresponding lines 10-12, 53 and the feed lines 10 ', 11', 12 'and 53', as indicated by points 94, 95, 96 and 97.
Eine weitere Ausführungsform kann, wie in Fig. 20 dargestellt, auch darin bestehen, daß das Verbindungselement 93 fest mit dem Hauptabschnitt 2 verbunden ist. Dabei sind dann entsprechende feste fixierte Durchkontaktierungen 94, 95, 96, 97 vorhanden, welche die Bussignale vom Verbindungselement 93 auf den Hauptabschnitt 2 über die Kreuzungspunkte 94, 95, 96, 97 weiterleiten. Bei dieser Ausführungsform liegt eine weitere Besonderheit darin, daß das Verbindungselement 93 am oberen Ende an den Zuführleitungen 10', 11 ',12' und 53' (hier nicht näher dargestellt) über Kontaktflächen verfügt, die mit entsprechenden Gegenkontakten am Helm (hier nicht näher dargestellt) verbunden werden können. Die Verbindung kann in Art eines in eine Buchse eingeführten Steckers ausgebildet sein. Damit wird dann also beim Einführen des Teiles 93 in eine Helmsteckvorrichtung sowohl der elektrische Kontakt hergestellt, als auch eine mechanische Verbindung vorgenommen, die dann durch eine mechanische Klemmvorrichtung auf der Steckerseite (also am Helm) arretiert werden kann. Die Klemmvorrichtung ist dabei z.B. so gestaltet sein, daß ein (z.B. an einem Helm oder Kopfträger) außen angebrachter Hebel eine exzentrisch gelagerte Rolle betätigt, die das Teil 93 in einer parallelen Führung einklemmt und dabei bevorzugt an die Gegenkontakte drückt. Zum Lösen der Verbindung kann dann durch Anheben des Hebels die Klemmverbindung wieder gelöst werden und ein Ausstecken des Teiles 93 aus der Helmsteckvorrichtung bzw. Helmhalterung oder auch Kopfträgerhalterung ist möglich.A further embodiment, as shown in FIG. 20, can also consist in that the connecting element 93 is firmly connected to the main section 2. Corresponding fixed, fixed plated-through holes 94, 95, 96, 97 are then present, which forward the bus signals from the connecting element 93 to the main section 2 via the crossing points 94, 95, 96, 97. In this embodiment, a further special feature is that the connecting element 93 has contact surfaces at the upper end on the feed lines 10 ', 11', 12 'and 53' (not shown in more detail here), which have corresponding mating contacts on the helmet (not in more detail here) shown) can be connected. The connection can be designed in the manner of a plug inserted into a socket. Thus, when the part 93 is inserted into a helmet plug device, both the electrical contact is made and a mechanical connection is made, which can then be locked by a mechanical clamping device on the plug side (ie on the helmet). The clamping device is e.g. be designed so that a lever (e.g. on a helmet or head carrier) attached to the outside actuates an eccentrically mounted roller, which clamps the part 93 in a parallel guide and preferably presses against the mating contacts. To release the connection, the clamp connection can then be released again by lifting the lever and it is possible to unplug part 93 from the helmet plug-in device or helmet holder or also head carrier holder.
Eine weitere Besonderheit dieser Anordnung liegt darin, daß durch die Busausführung das Teil 93 in unterschiedlicher Höhe eingeklemmt und kontaktiert werden kann. Damit ist also gleichzeitig eine Grundjustierung in der gewünschten Höhe passend zur Einblickhöhe der Augen möglich. Another special feature of this arrangement is that the part 93 can be clamped and contacted at different heights by the bus design. This means that a basic adjustment at the desired height to match the viewing height of the eyes is possible at the same time.

Claims

Patentansprüche claims
1. Modulares System zum Aufbau einer auf dem Kopf eines Benutzers zu tragenden Anzeigevorrichtung, die ein am Kopf eines Benutzers befestigbares Tragemodul (1) und ein mit dem Tragemodul (1) verbundenes Anzeigemodul (6, 7) umfaßt, das anhand vorgegebener Bilddaten ein Bild erzeugt und so abbildet, daß es vom die Anzeigevorrichtung tragenden Benutzer erfaßbar ist, wobei das Anzeigemodul (6, 7) ein Bildmodul (15, 43) zum Erzeugen des Bildes und ein mit dem Bildmodul (15, 43) optisch und mechanisch verbundenes Optikmodul (16, 44) zum Abbilden des erzeugten Bildes umfaßt, wobei das modulare System ein erstes Tragemodul (1 ), ein erstes Bildmodul (15, 43), ein erstes Optikmodul (16, 44) sowie zumindest ein weiteres Bild- und/oder Optikmodul (15, 43; 16, 44) die/das jeweils verschieden zum entsprechenden ersten Bild- bzw. Optikmodul sind/ist, aufweist, wobei jedes Bildmodul (15, 43) eine erste optomechanische Schnittstelle und jedes Optikmodul (16, 44) eine mit der ersten optomechanischen Schnittstelle verbindbare zweite optomechanische Schnittstelle aufweist, so daß über die beiden optomechanischen Schnittstellen ein frei wählbares Bildmodul der Bildmodule (15, 43) des modularen Systems mit einem frei wählbaren Optikmodul (16, 44) der Optikmodule des modularen Systems optisch und mechanisch verbunden werden kann, um ein Anzeigemodul (6, 7) zu bilden.1. Modular system for constructing a display device to be worn on the head of a user, which comprises a support module (1) which can be fastened to the head of a user and a display module (6, 7) which is connected to the support module (1) and which forms an image on the basis of predetermined image data generated and displayed in such a way that it can be detected by the user carrying the display device, the display module (6, 7) an image module (15, 43) for generating the image and an optically and mechanically connected optical module (15, 43) to the image module (15, 43) 16, 44) for imaging the generated image, the modular system comprising a first support module (1), a first image module (15, 43), a first optics module (16, 44) and at least one further image and / or optics module ( 15, 43; 16, 44) which are / are different from the corresponding first image or optics module, each image module (15, 43) having a first optomechanical interface and each optics module (16, 44) having the first optomechanical n Interface connectable second optomechanical interface, so that a freely selectable image module of the image modules (15, 43) of the modular system with a freely selectable optics module (16, 44) of the optics modules of the modular system can be optically and mechanically connected via the two optomechanical interfaces to form a display module (6, 7).
2. System nach Anspruch 1 , wobei die optomechanischen Schnittstellen so ausgebildet sind, daß bei Vorliegen der mechanischen Verbindung auch die optische Verbindung vorliegt.2. System according to claim 1, wherein the optomechanical interfaces are designed such that when the mechanical connection is present, the optical connection is also present.
3. System nach Anspruch 1, wobei das erste Tragemodul (1) und gegebenenfalls noch weitere vorgesehene Tragemodule jeweils eine erste elektromechanische Schnittstelle sowie jedes Bildmodul (15, 43) eine mit der ersten elektromechanischen Schnittstelle verbindbare zweite elektromechanische Schnittstelle aufweist, so daß über die beiden elektromechanischen Schnittstellen ein frei wählbares Bildmodul der Bildmodule (15, 43) des Systems mit einem frei wählbaren Tragemodul (1) der Tragemodule des Systems mechanisch und elektrisch verbindbar ist.3. System according to claim 1, wherein the first support module (1) and possibly further provided support modules each have a first electromechanical interface and each image module (15, 43) has a second electromechanical interface that can be connected to the first electromechanical interface, so that via the two electromechanical interfaces a freely selectable image module of the image modules (15, 43) of the system with a freely selectable support module (1) of the support modules of the system is mechanically and electrically connectable.
4. System nach Anspruch 2, wobei das erste Tragemodul (1) und gegebenenfalls weitere vorgesehene Tragemodule jeweils eine erste elektromechanische Schnittstelle sowie jedes4. System according to claim 2, wherein the first support module (1) and optionally further provided support modules each have a first electromechanical interface and each
Optikmodul (16, 44) eine mit der ersten elektromechanischen Schnittstelle verbindbare zweite elektromechanische Schnittstelle aufweist, so daß über die beiden elektromechanischen Schnittstellen ein frei wählbares Optikmodul (16, 44) der Optikmodule des Systems mit einem frei wählbaren Tragemodul der Tragemodule (1) des Systems mechanisch und elektrisch verbindbar ist.Optics module (16, 44) has a second electromechanical interface that can be connected to the first electromechanical interface, so that a freely selectable optics module (16, 44) of the optics modules of the system with a freely selectable carrying module of the carrying modules (1) of the system can be used via the two electromechanical interfaces is mechanically and electrically connectable.
5. System nach Anspruch 4, wobei die beiden optomechanischen Schnittstellen so ausgebildet sind, daß bei Vorliegen der mechanischen Verbindung auch noch eine elektrische Verbindung zwischen den miteinander verbundenen Optik- (16, 44) und Bildmodul (15, 43) vorliegt.5. System according to claim 4, wherein the two optomechanical interfaces are designed such that when the mechanical connection is present there is also an electrical connection between the interconnected optics module (16, 44) and image module (15, 43).
6. System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die beiden elektromechanischen Schnittstellen so ausgebildet sind, daß bei Vorliegen der mechanischen Verbindung auch die elektrische Verbindung vorliegt.6. System according to one of claims 3 to 5, wherein the two electromechanical interfaces are designed such that the electrical connection is present when the mechanical connection is present.
7. System nach einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei die beiden elektromechanischen Schnittstellen so ausgebildet sind, daß das Optik- bzw. Bildmodul (16, 44; 15, 43) an verschiedenen Positionen am Tragemodul (1) befestigt werden kann.7. System according to any one of claims 3 to 6, wherein the two electromechanical interfaces are designed so that the optics or image module (16, 44; 15, 43) can be attached to the support module (1) at different positions.
8. System nach Anspruch 7, wobei die beiden elektromechanischen Schnittstellen so ausgebildet sind, daß das Bild- bzw. Optikmodul (15, 44; 16, 43) verschiebbar am Tragemodul befestigt ist.8. System according to claim 7, wherein the two electromechanical interfaces are designed so that the image or optics module (15, 44; 16, 43) is slidably attached to the support module.
9. System nach einem der obigen Ansprüche, wobei das erste Tragemodul (1) sowie gegebenenfalls weitere vorgesehene Tragemodule des Systems jeweils eine dritte elektromechanische Schnittstelle aufweist und das System ein eine vierte elektromechanische Schnittstelle, die mit der dritten elektromechanischen Schnittstelle verbindbar ist, aufweisendes Signalmodul (31 , 33) zur Aufnahme und/oder Wiedergabe von Signalen umfaßt, wobei über die elektromechanische Schnittstelle ein frei wählbares Tragemodul (1) der Tragemodule des Systems und das Signalmodul (31 , 33) elektrisch und mechanisch verbunden werden kann. 9. System according to one of the above claims, wherein the first support module (1) and optionally further provided support modules of the system each have a third electromechanical interface and the system has a fourth electromechanical interface that can be connected to the third electromechanical interface, signal module ( 31, 33) for recording and / or reproducing signals, wherein a freely selectable support module (1) of the support modules of the system and the signal module (31, 33) can be electrically and mechanically connected via the electromechanical interface.
10. System nach einem der obigen Ansprüche 3 bis 9, bei dem die jeweilige elektromechanische Schnittstelle so ausgebildet ist, daß ein elektrisches Bussystem zur Kommunikation zwischen den Modulen vorliegt.10. System according to one of the above claims 3 to 9, in which the respective electromechanical interface is designed such that an electrical bus system for communication between the modules is present.
11. System nach einem der obigen Ansprüche, wobei das erste Tragemodul (1) sowie gegebenenfalls weitere vorgesehene Tragemodule des Systems jeweils eine dritte optomechanische Schnittstelle aufweist und das System ein eine vierte optomechanische Schnittstelle, die mit der dritten optomechanischen Schnittstelle verbindbar ist, aufweisendes Signalmodul (31 , 33) zur Aufnahme und/oder Wiedergabe von Signalen umfaßt, wobei über die optomechanische Schnittstelle ein frei wählbares Tragemodul (1) der Tragemodule des Systems und das Signalmodul (31 , 33) optisch und mechanisch verbunden werden kann. 11. System according to one of the above claims, wherein the first support module (1) and possibly further provided support modules of the system each have a third optomechanical interface and the system has a fourth optomechanical interface which can be connected to the third optomechanical interface, 31, 33) for recording and / or reproducing signals, wherein a freely selectable support module (1) of the support modules of the system and the signal module (31, 33) can be optically and mechanically connected via the optomechanical interface.
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