DE19736880C1 - Elektronische Brille - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Brille mit

• a) einem Brillengestell, welches trägt:
  • a) mindestens eine elektronische Kamera;
  • b) mindestens ein Display, das vom Benutzer betrach­ tet werden kann;
• b) einer Bildverarbeitungselektronik, welche das von der elektronischen Kamera aufgenommene Bild verarbeitet und ein Ausgangssignal zur Aussteuerung des Displays bereitstellt.

Brillenartige Vorrichtungen, mit welchen das Sehvermögen von Personen verbessert werden sollen, sind in unterschied­ licher Ausführungsform bekannt. Im einzelnen kann es dabei darum gehen, ein beträchtigtes Sehvermögen zu korrigieren, wie etwa eine Farbblindheit, eine Dämmerungs- oder Nachtblindheit oder dergleichen. Ziel derartiger Vorrichtungen kann aber auch sein, das normale, gesunde Sehvermögen des Benutzers zu steigern.

Bei bekannten brillenartigen Vorrichtungen der eingangs genannten Art, wie sie etwa im DE-GM 92 17 643 beschrieben sind, wird von der Bildverarbeitungselektronik auf den Displays ein Bild erzeugt, welches dem von der Kamera aufgenommenen Bild möglichst ähnlich ist. Das heißt, über die gesamte Fläche des Displays hinweg entsteht ein Bild, welches durch überall identische, vorzugsweise lineare und daher verzerrungsfreie Abbildungstransforma­ tionen zwischen Aufnahmewinkel der Kamera und Wiedergabe­ winkel des Displays zustandekommt. Was die Displays zeigen, ist also letztendlich nichts anderes als die photographisch getreue Wiedergabe des aufgenommenen Bildes. Dieses "Anhaften" an der natürlichen Abbildung verschließt jedoch für bestimmte Anwendungsfälle den vollen Nutzen einer elektronischen Brille.

In der DE 195 39 642 A1 ist in Zusammenhang mit der Visualisierung eines nicht unmittelbar einsehbaren Über­ wachungsraumes bei Fahrzeugen eine Vorrichtung mit einer elektronischen Kamera und einem vom Benutzer betrachtbaren Display beschrieben. Die dort verwendete Bildverarbeitungs­ elektronik erzeugt Abbildungseigenschaften, die jeweils durch Abbildungsdiagramme (Bildtransformationen) beschreib­ bar sind. Diese definieren in mindestens einer Abbildungs­ richtung eine Beziehung zwischen dem Aufnahmewinkel der elektronischen Kamera und dem Wiedergabewinkel des Displays, mit der insbesondere eine winkelentzerrte Darstellung des aufgenommenen Bildes auf dem Display erreicht wird. Für den gesamten Bildbereich wird hier eine einzige Bildtrans­ formation für die Beziehung von Aufnahme- und Wiedergabe­ winkel verwendet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektro­ nische Brille der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die von der oder den Kameras aufgenommenen Informatio­ nen vom Benutzer entsprechend seinen Möglichkeiten und Interessen besser genutzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• a) die Bildverarbeitungselektronik so eingerichtet ist, daß ihre Ausgangssignale auf dem Display ein Bild erzeugen, welches eine innere Bildzone und mindestens eine diese innere Bildzone umgebende äußere Bildzone umfaßt,
  wobei
• b) die von der Bildverarbeitungselektronik erzeugten Abbildungseigenschaften, die jeweils durch Abbil­ dungsdiagramme beschreibbar sind, welche in minde­ stens einer Abbildungsrichtung eine Beziehung zwischen dem Aufnahmewinkel der elektronischen Kamera und dem Wiedergabewinkel des Displays definieren, in den verschiedenen Bildzonen unterschiedlich sind.

Die Erfindung fußt auf der Erkenntnis, daß in vielen Fällen für den Benutzer eine bestimmte Information in dem aufgenommenen Bild wichtiger als andere Informationen ist. Durch die Erfindung ist es möglich, unterschiedliche Bildausschnitte über- bzw. unterproportional darzustellen, so daß der beispielsweise ein stärker interessierender Bildausschnitt auf dem Display auf Kosten eines weniger interessierenden Bildausschnittes eine größere Fläche einnehmen kann. Häufig ist es insbesondere so, daß dieje­ nige Information, welche für den Benutzer der Brille besondere Bedeutung aufweist, sich in der inneren Bildzone befindet, die in der Nähe der Sehachse des Auges des Betrachters befindlich ist. Dies sind die normalen Ver­ hältnisse, wenn ein Auge ein Objekt anvisiert. In diesem Bereich ist das menschliche Auge auch besonders empfindlich. Die das besonders interessierende Objekt umgebende Infor­ mation ist häufig von sekundärem Interesse und dient allenfalls der "groben Orientierung" im Umfeld, in dem sich das eigentlich interessierende Objekt befindet. Dieser und ähnlichen Situationen kann durch die vorliegende Erfindung Rechnung getragen werden.

Sehr häufig ist es aus den oben geschilderten Gründen von Bedeutung, daß das in der inneren Bildzone des Dis­ plays wiedergegebene Bild unverzerrt ist. In diesem Falle wird daher eine Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 eingesetzt, bei welcher das bzw. die der inneren Bildzone zugeordnete(n) Abbildungsdiagramm(e) linear ist (sind).

Es gibt jedoch auch ganz besondere Einsatzzwecke der elektronischen Brille, bei denen wichtiger als die ver­ zerrungsfreie Abbildung in der inneren Bildzone das Ziel ist, möglichst viel Information in dieser Bild­ zone unterzubringen. In einem solchen Falle kann eine Ausgestaltung der Erfindung eingesetzt werden, bei welcher das bzw. die der inneren Bildzone zugeordnete(n) Abildungs­ diagramm(e) in dem Sinne nichtlinear ist (sind), daß eine fischaugenartige Abbildung erzielt wird. Eine derar­ tige "fischaugenartige Abbildung" ist dadurch gekennzeich­ net, daß die weiter innen liegenden Objekte in verhält­ nismäßig großem Maßstab abgebildet werden, während der Abbildungsmaßstab nach außen hin kontinuierlich abnimmt. Diese Ausführungsform der Erfindung eignet sich insbeson­ dere bei solchen Personen, die krankheitsbedingt unter dem sogenannten "Tunnelblick" leiden, also nur noch innerhalb eines durch einen sehr kleinen Öffnungswinkel begrenzten Winkelbereiches Objekte erkennen können. Für diese Personen wird die Bildverarbeitungselektronik so eingestellt, daß in der inneren Bildzone, die entsprechend dem vom Benutzer erkennbaren Öffnungswinkel eingeengt wurde, durch die dort gewählte fischaugenartige Abbildung möglichst viel Information enthalten ist. Auf diese Weise kann der Benutzer trotz seines sehr kleinen Gesichtsfeldes alle oder jedenfalls die meisten Vorgänge erkennen, die im Öffnungsbereich der elektronischen Kamera ablaufen.

Wie bereits erwähnt, interessieren im allgemeinen dieje­ nigen Vorgänge am meisten, die unter verhältnismäßig kleinen Öffnungswinkeln aufgenommen werden, die also im Mittelpunkt des Blickfeldes sind und bei der vorliegenden Erfindung in der innenliegenden Bildzone des Displays zur Anzeige gebracht werden. Geht man davon aus, daß die Vorgänge in der Regel umso unwichtiger sind, umso näher sie dem Rand des Blickfeldes liegen, so empfiehlt sich eine Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher das bzw. die der äußeren Bildzone zugeordnete(n) Abbildungsdiagramm(e) in dem Sinne nicht linear ist (sind), daß eine fisch­ augenartige Abbildung erzielt wird. Der Abbildungsmaß­ stab ändert sich also in diesem Falle auch in der äußeren Bildzone so, daß die weiter innen liegenden, wahrscheinlich interessanteren Vorgänge in größerem Maßstabe zur Anzeige gebracht werden als die weiter außen liegenden Vorgänge.

In einfachen Fällen kann es ausreichen, die gesamte Information von einer einzigen Kamera mit verhältnismäßig großem Öffnungswinkel aufzunehmen und die unterschied­ lichen Bildzonen durch die Bildverarbeitungselektronik zu generieren. Sehr viel variabler ist jedoch diejenige Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher die den verschie­ denen Bildzonen entsprechenden Informationen von unter­ schiedlichen Kameras mit unterschiedlichen Öffnungswin­ keln aufgenommen sind. In diesem Falle kann von den unterschiedlichen Vorzügen, die Kameras mit unterschied­ lichen Öffnungswinkeln zukommen, uneingeschränkt Ge­ brauch gemacht werden.

Eine besonders glückliche Variante dieses Prinzips besteht darin, daß als Kamera für die innere Bildzone wahlweise eine Farbkamera oder eine hochempfindliche Schwarzweiß- Kamera einsetzbar ist, wobei die Farbkamera automatisch aktiviert wird, wenn die Helligkeit des aufgenommenen Bildes einen bestimmten Wert überschreitet, und wobei die Schwarzweiß-Kamera automatisch aktiviert wird, wenn die Helligkeit des aufgenommenen Bildes diesen Wert unterschreitet. Diese Ausführungsform der Erfindung wird der Tatsache gerecht, daß elektronische Farbkameras mit akzeptablem Preis derzeit nur eine beschränkte Empfind­ lichkeit aufweisen. Solange also die Helligkeit ausrei­ chend groß ist, um ein zufriedenstellendes Farbbild der Farbkamera zu gewährleisten, wird diese Farbkamera eingesetzt. Dem Benutzer stehen so die vollen Farbin­ formationen zur Verfügung. Sinkt jedoch die Helligkeit des aufgenommenen Bildes so stark ab, daß die Empfind­ lichkeit der Farbkamera nicht mehr ausreicht, wird auto­ matisch die hochempfindliche Schwarzweiß-Kamera akti­ viert. Diese ist verhältnismäßig preiswert. Die Tatsache, daß in diesem Falle die Farbinformationen verlorengehen, ist nicht allzu nachteilig, da auch das menschliche Sehsystem bei geringen Lichtstärken keine Farben wahrnimmt.

Wenn die verschiedenen Bildzonen bezüglich ihres Infor­ mationsgehaltes nahtlos aneinander grenzen und die diesen Bildzonen zugeordneten Abbildungsdiagramme stetig an einander anschließen, empfindet der Benutzer keinen "Bruch" in dem von ihm wahrgenommenen Bild; diese Betrachtungsweise ist also - trotz der Abweichung der Abbildung von der Realität - besonders natürlich.
hin Schwarz- und Weißtöne vorherrschen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; Es zeigen

Fig. 1 schematisch die physische Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektronischen Brille;

Fig. 2 ebenfalls schematisch und in vergrößertem Maß­ stab die Draufsicht auf die elektronische Brille von Fig. 1;

Fig. 3 verschiedene Abbildungsdiagramme, nach welcher die Bildverarbeitungselektronik der elektronischen Brille der Fig. 1 und 2 arbeitet;

Fig. 4a-4c Ausführungsbeispiele für Bilder, die bei den verschiedenen, in Fig. 3 dargestellten Abbil­ dungsdiagrammen auf den Displays der elektroni­ schen Brille der Fig. 1 und 2 erscheinen;

Fig. 5 weitere Abbildungsdiagramme, ähnlich der Fig. 3.

Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die elektronische Brille aus zwei Hauptkomponenten, nämlich einem Brillenteil 1 und einem Taschenteil 2, die über ein elektrisches Kabel 3 miteinander verbunden sind.

Das Brillenteil 1 umfaßt ein in üblicher Weise zu tragen­ des Brillengestell 4, an dem folgende Komponenten befestigt sind: Drei elektronische Kameras 5a, 5b, 5c (vergleiche Fig. 2) sowie für jedes Auge ein elektronisches Display 8 mit der dazugehörigen Betrachtungsoptik. Die von den elektronischen Kameras 5a, 5b, 5c aufgenommenen Bilder werden in weiter unten näher erläuterter Weise durch eine Bildaufbereitungselektronik 12 verarbeitet und auf den Displays 8 so zur Wiedergabe gebracht, daß der Benutzer das elektronisch bearbeitete Bild betrachten kann. Die Bildverarbeitungselektronik 12 kann teilweise direkt im Brillenteil 1 vorgesehen sein; soweit hierfür größere oder schwere Komponenten eingesetzt werden, sind diese jedoch vorteilhafterweise im Taschenteil 2 untergebracht.

Das Taschenteil 2 enthält darüber hinaus eine Batterie 9 und eine Steckdose 10 für Peripheriegeräte. Es kann mittels eines Riemens 11 an der Schulter des Benutzers getragen werden.

Die drei elektronischen Kameras 5a, 5b, 5c sind, wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, etwa in der Mitte des Brillenteils 1 nahe beieinander mit parallelen optischen Achsen angeordnet. Bei der ersten Kamera 5a handelt es sich um eine hochempfindliche Schwarzweiß- Kamera mit normalem Öffnungswinkel. Zu Zwecken der nach­ folgenden Beschreibung sei angenommen, daß die Öffnungs­ winkel in horizontaler Richtung 33° und in vertikaler Richtung 24,8° betragen. Derartige Öffnungswinkel sind handelsüblich.

Bei der zweiten Kamera 5b handelt es sich ebenfalls um eine hochempfindliche Schwarzweiß-Kamera, jedoch um eine solche mit großem Öffnungswinkel. Zu Zwecken der nachfolgenden Beschreibung sei angenommen, daß diese Öffnungswinkel in horizontaler Richtung 80° und in vertikaler Richtung 60° betragen. Auch diese Öffnungswin­ kel sind bei handelsüblichen Kameras gebräuchlich.

Die dritte elektronische Kamera 5c schließlich ist eine Farbkamera, deren Öffnungwinkel mit demjenigen der ersten Kamera 5a übereinstimmt, also in horizontaler Richtung beim konkreten Ausführungsbeispiel ebenfalls 33° und in vertikaler Richtung 24,8° erfaßt.

Die beiden denselben Bildausschnitt erfassenden Kameras 5a und 5c werden alternativ in der folgenden Weise be­ trieben: Sofern das in die elektronische Farbkamera 5c, deren Empfindlichkeit geringer ist, einfallende Licht ausreicht, wird deren Ausgangssignal der Bildver­ arbeitungselektronik 12 zugeführt und in der nachfolgend beschriebenen Weise weiterverarbeitet. Reicht dieses Licht jedoch nicht mehr aus, um angesichts der Empfind­ lichkeit der Farbkamera 5c ein ausreichend gutes Bild auf den Displays 8 zu erhalten, wird automatisch auf die hochempfindliche Schwarzweiß-Kamera 5a umgeschaltet, deren Bild nunmehr durch die Bildverarbeitungselektronik 12 verwertet wird.

Die Bildverarbeitungselektronik 12 "verschachtelt" das von der Kamera 5a oder der Kamera 5c aufgenommene Bild mit dem von der Weitwinkelkamera 5b aufgenommenen Bild in einer Weise, die nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 5 näher beschrieben ist. Für diese Beschreibung sei der Einfachheit halber angenommen, daß die hochemp­ findliche Schwarzweiß-Kamera 5a und nicht die Farbkamera 5c in Betrieb ist. Die Funktionsweise ist aber selbst­ verständlich identisch, wenn umgekehrt die Farbkamera 5c in Betrieb und die hochempfindliche Schwarzweiß- Kamera 5a deaktiviert ist.

Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich ferner auf die horizontale Abbildungsrichtung. Die Verhältnisse in vertikaler Abbildungsrichtung sind jedoch analog, sodaß auf deren gesonderte Erläuterung verzichtet werden kann.

Die Bildverarbeitungselektronik 12, deren grundsätzlicher Aufbau dem Fachmann bekannt ist, arbeitet in der folgenden Weise:

Zu Zwecken der nachfolgenden Beschreibung sei angenommen, daß der maximale Wiedergabewinkel der Displays in hori­ zontaler Richtung 50° beträgt. Dies bedeutet, daß die gesamte Bildinformation, welche innerhalb des Aufnahme­ winkels von 80° in horizontaler Richtung liegt, in einen Wiedergabewinkel von höchstens 50° "zusammengedrückt" werden muß.

Das auf den Displays 8 zur Anzeige gebrachte Bild wird, wie in Fig. 4 schematisch angedeutet, in zwei Bildzonen unterteilt. Die erste dieser Bildzonen 13, die in Fig. 4 als mittlere schwarze, die Buchstaben a, b, c, d enthal­ tende Fläche dargestellt ist, entspricht dem von der elek­ tronischen Kamera 5a mit kleinem Öffnungswinkel aufge­ nommenen Bild. Die zweite Zone 14 entspricht einem die mittlere Zone 13 umgebenden "Rahmen", der zur Verdeutli­ chung der lokal unterschiedlichen Abbildungseigenschaften, wie nachfolgend beschrieben, in graphisch unterschied­ lich angelegte Bereiche unterteilt ist. Diese äußere Bildzone 14 ist von der Kamera 5b mit größerem Öffnungs­ winkel abgeleitet. Aus deren vollständigem Bild ist jedoch derjenige Bereich elektronisch ausgeblendet, der bereits von der ersten Kamera 5a abgedeckt ist. Die Bereiche 13 und 14 sind so nahtlos aneinander gefügt, daß der gesamte Informationsgehalt innerhalb des maximalen Aufnahmewin­ kels der Weitwinkelkamera 5b erfaßt ist.

Die durch entsprechende Programmierung der Bildverar­ beitungselektronik 12 erhaltenen Abbildungseigenschaf­ ten in den beiden Bildzonen 13 und 14 sind unterschiedlich und können gegebenenfalls durch entsprechende Programmie­ rung der Bildverarbeitungselektronik 12 variiert werden, wie dies nunmehr anhand der Fig. 3 bis 5 näher beschrie­ ben wird.

Die Fig. 3 zeigt drei verschiedene "Abbildungsdiagramme" a, b, c, nach denen die Bildverarbeitungselektronik 12 arbeiten kann und welche den Fig. 4a, 4b, 4c zugeordnet sind. Sie beschreiben jeweils für die horizontale Richtung, wie der jeweilige Aufnahmewinkel der Kameras 5a bzw. 5b in­ nerhalb der beiden Zonen 13, 14 in einen zugeordneten Wiedergabewinkel des Displays 8 umgesetzt wird.

Das Abbildungsdiagramm a in Fig. 3 beschreibt einen Fall, in welchem der innerhalb der inneren Bildzone 13 liegende Abschnitt aa linear und mit Steigung 1 verläuft. Das heißt, daß beispielsweise ein Objekt, welches unter einem Aufnahmewinkel von 10° aufgenommen wird, auf den Displays ebenfalls unter einem Wiedergabewinkel von 10°, also im Maßstabe 1 : 1, erscheint. Da die Beziehung zwischen Wiedergabewinkel und Aufnahmewinkel linear ist, ist das in der inneren Bildzone 13 des Displays erscheinende Bild nicht verzerrt.

Außerhalb des von der ersten Kamera 5a erzeugten Berei­ ches, also oberhalb von 33°, weist das Abbildungsdiagramm a) von Fig. 3 einen nichtlinearen Abschnitt ab) auf; dieser ist von oben gesehen, konvex gekrümmt und führt auf diese Weise zu einer in der äußeren Bildzone 14 "fischaugenartig" verzerrten Bildwiedergabe. Wie Fig. 3 zu entnehmen ist, wird durch diese "fischaugenartige" Verzerrung der gesamte Aufnahmewinkel zwischen 33° und 80°, also ein Aufnahme­ winkel von 47°, in einen Wiedergabewinkel zwischen 33° und 50°, also in einen Winkel von 17°, zusammengepreßt. Die aus der Nichtlinearität des Abbildungsdiagrammes ab) resultierende Verzerrung in der zweiten, äußeren Bildzone 14 ist in Fig. 4a durch die unterschiedliche Breite der einzelnen unterschiedlich angelegten Bereiche angedeutet. Diese Bereiche sind in dem von der Kamera 5b aufgenommenen Originalbild alle gleich breit; in der Wiedergabe auf dem Display 8 nimmt die Breite dieser Bereiche nach außen hin ab.

Ein derartiges Abbildungsdiagramm kann beispielsweise dann eingesetzt werden, wenn die von der Kamera 5a aufgenom­ mene Information von besonderer Wichtigkeit ist und die außerhalb dieses Aufnahmebereiches liegenden, von der zweiten Kamera 5b aufgenommenen Informationen nur von sekundärer Bedeutung sind, also beispielsweise einer groben Orientierung dienen.

Ist die Bedeutung der Bildperipherie wichtiger, kann ein Abbildungsdiagramm eingesetzt werden, wie es in Fig. 3 mit b) gekennzeichnet ist. Hier ist zwar der der inneren Bildzone 13 zugeordnete Abschnitt ba) des Abbil­ dungsdiagramms b) ebenfalls linear, so daß also keine Verzerrung des Bildes in der Bildzone 13 stattfindet. Die Steigung des linearen Abschnittes ba) des Abbildungsdia­ grammes b) in Fig. 3 ist jedoch kleiner als 1. Dies bedeutet, daß beispielsweise ein unter einem Aufnahmewinkel von 20° erscheinendes Objekt auf dem Display nur unter einem Wiedergabewinkel von 10°, also verkleinert, er­ scheint. Bei Aufnahmewinkeln außerhalb des "inneren Bereiches", die also größer als 33° sind, ist der ent­ sprechende Abschnitt bb) des Abbildungsdiagramms b) zwar wie beim Abbildungsdiagramm a) nichtlinear, erzeugt also ebenfalls eine gewisse Verzerrung gegenüber dem Original­ bild. Die Nichtlinearität ist allerdings nicht so stark ausgeprägt wie beim Abbildungsdiagramm a). Das dem Ab­ bildungsdiagramm b der Fig. 3 entsprechende Displaybild ist in Fig. 4b gezeigt.

Fig. 3 zeigt schließlich noch ein drittes Abbildungs­ diagramm c), welches zu dem in Fig. 4c dargestellten Bild auf dem Display 8 führt. Arbeitet die Bildverarbei­ tungselektronik 12 nach diesem Abbildungsdiagramm c), so ist die innere Bildzone 13 noch stärker linear ohne Verzerrungen verkleinert, während die zweite Bildzone 14 noch breiter geworden ist und der Abschnitt cb) des Abbildungsdiagramms c) in diesem Bereich sich noch stärker der Linearität angenähert hat. Eine gewisse "Fischaugen­ charakteristik" ist jedoch auch in diesem Bereich noch enthalten.

Bei den in Fig. 3 dargestellten Abbildungsdiagrammen a), b), c) war der jeweilige Abschnitt aa), ba) bzw. ca) innerhalb der "inneren" Bildzone 13, deren Bild von der ersten (Normalwinkel-) Kamera 5a stammt, linear; die Wiedergabe innerhalb dieser ersten Bildzone 13 erfolgte also ohne Verzerrungen. In bestimmten Fällen ist jedoch auch innerhalb der inneren Bildzone 13 eine andere Abbil­ dungscharakteristik wünschenswert. In Fig. 5 sind drei Abbildungsdiagramme a), d), und e) dargestellt, von denen das erste a) mit dem Abbildungsdiagramm a) von Fig. 3 übereinstimmt, während die Abbildungsdiagramme d) und e) keine Entsprechung in Fig. 3 haben.

Der wesentliche Unterschied besteht darin, daß die Ab­ bildungsdiagramme d) und e) auch in den Abschnitten da) und ea), die der inneren Bildzone 13 zugeordnet sind, also unterhalb eines Aufnahmewinkels von 33°, nicht linear sondern, von oben gesehen, konvex verlaufen. Dies bedeutet, daß nunmehr auch innerhalb der inneren Bildzone 13 eine "fischaugenartige Verzerrung" des auf den Dis­ plays 8 erscheinenden Bildes erfolgt. Bei dem Abbil­ dungsdiagramm d) erfolgt eine gewisse Verkleinerung der inneren Bildzone 13, im dargestellten Ausführungsbeispiel um etwa ein Drittel. Da der Abschnitt da) des Abbildungs­ diagramms d) unterhalb von 33° nur wenig von der Linea­ rität abweicht, ist der "Fischaugeneffekt" in der inneren Bildzone 13 noch nicht stark ausgeprägt. Der oberhalb eines Aufnahmewinkels von 33° liegende Abschnitt db) des Abbildungsdiagrammes d) weist eine noch deutlich erkennbare Abweichung von der Linearität auf, was zu einem ebenfalls noch deutlich erkennbaren "Fischaugeneffekt" in der äußeren Bildzone 14 auf den Displays 8 führt. Dieser ist jedoch ersichtlich geringer als bei dem Abbildungsdiagramm a).

Arbeitet die Bildverarbeitungselektronik 12 schließlich nach dem Abbildungsdiagramm e), so geschieht die Abbildung auf folgende Weise: Innerhalb der inneren Bildzone 13, also unterhalb eines Winkels von 33°, findet eine starke Verkleinerung um etwa zwei Drittel der ursprünglichen Bildgröße statt, wobei - ausgedrückt durch die starke Nichtlinearität des Abschnittes ea) des Abbildungsdiagram­ mes e) in diesem Bereich - ein starker "Fischaugeneffekt" auftritt. Außerhalb dieses Bereiches, bis zum maximalen Aufnahmewinkel von 80° ist der entsprechende Abschnitt eb) des Abbildungsdiagramms e) nahezu linear, so daß also in diesem Falle die außenliegende Bildzone 14 nur noch wenig verzerrt ist.

Bei den Abbildungsdiagrammen d) und e) in Fig. 5 wird nicht der gesamte Wiedergabewinkel der Displays 8 ausge­ nutzt.

Abbildungsdiagramme, wie sie in Fig. 5 mit d) und insbe­ sondere mit e) gekennzeichnet sind, sind besonders dann sinnvoll, wenn der Benutzer unter dem sog. "Tunnelblick" leidet. Dieser "Tunnelblick" ist im allgemeinen Folge einer "retinitis pigmentosa" und führt dazu, daß die erkrankte Person nur noch innerhalb eines sehr kleinen Bereichs der Netzhaut sehen kann, so daß der Eindruck entsteht, als blicke die Person durch eine Röhre oder einen Tunnel. Personen, die unter dieser Krankheit leiden, können sich sehr häufig im Raum nur noch schwierig orientieren. Verwendet dieser Kranke eine elektronische Brille, deren Bildverarbeitungselektronik 12 z. B. nach dem Abbildungs­ diagramm e) von Fig. 5 arbeitet, so kann die gesamte, zunächst im vollen Aufnahmewinkel 80° der Kameras 5a und 5b liegende Information auf einen sehr kleinen Sichtwinkel von beispielsweise etwa 10° "zusammengedrückt" werden. Dieser entspricht dann dem Idealfall demjenigen Öffnungs­ winkel, unter welchem der Kranke noch zu sehen in der Lage ist. Die "Fischaugencharakteristik" macht es dabei möglich, daß die besonders gut erkannten, unter einem kleinen Wiedergabewinkel auf den Displays 8 erscheinenden Informa­ tionen verhältnismäßig groß dargestellt sind, während die weiter außen liegenden, ohnehin nicht mehr so scharf erkannten Informationen, die nur der groben Orientierung dienen, auf einen verhältnismäßig schmalen Winkelbereich auf den Displays 8 "zusammengedrückt" sind.

Die oben beschriebenen Abbildungsdiagramme b), c), d) und e) zeichneten sich sämtliche dadurch aus, daß ihre der inneren Bildzone 13 zugeordneten Abschnitte ba), ca), da) und ea) unterhalb des linear mit Steigung 1 verlaufenden Abschnittes aa) des Abbildungsdiagrammes a verliefen. Dies bedeutet, daß die Abbildungen, die durch diese Abbildungsdiagramme repräsentiert wurden, in der Bildzone 13 alle in verkleinertem Maßstab - unverzerrt oder verzerrt - erfolgten.

Für bestimmte Fälle kann die Bildverarbeitungselektronik aber auch nach einem Abbildungsdiagramm betrieben werden, das in der Bildzone 13 zu einer Vergrößerung führt. Ein Beispiel hierfür ist das Abbildungsdiagramm f) in Fig. 3, dessen Abschnitt fa) im Bereich der inneren Bildzone 13 mit einer Steigung verläuft, die größer als 1 ist. Dies könnte insbesondere für Personen mit verringerter Sehschärfe eine interessante Betriebsart sein, in welcher die Brille mit der inneren Bildzone die Funktion einer Art Lupe übernimmt, dabei aber Infor­ mationsverluste zum Rand hin vermeidet, die bei rein linearer Vergrößerung eintreten würden. Statt dessen werden durch die Brille die Randinformationen in kompri­ mierter Form in der äußeren Bildzone sichtbar gemacht.

Claims (7)

1. Elektronische Brille mit

• a) einem Brillengestell, welches trägt:
  • a) mindestens eine elektronische Kamera;
  • b) mindestens ein Display, das vom Benutzer betrach­ tet werden kann;
• b) einer Bildverarbeitungselektronik, welche das von der elektronischen Kamera aufgenommene Bild verarbeitet und ein Ausgangssignal zur Aussteuerung des Displays bereitstellt,

dadurch gekennzeichnet daß

• a) die Bildverarbeitungselektronik (12) so eingerich­ tet ist, daß ihre Ausgangssignale auf dem Display (8) ein Bild erzeugen, welches eine innere Bild­ zone (13) und mindestens eine diese innere Bildzone (13) umgebende äußere Bildzone (14) umfaßt;

wobei

• a) die von der Bildverarbeitungselektronik (12) erzeugten Abbildungseigenschaften, die jeweils durch Abbildungs­ diagramme (a, b, c, d) beschreibbar sind, welche in mindestens einer Abbildungsrichtung eine Beziehung zwischen dem Aufnahmewinkel der elektronischen Kamera (5a, 5b, 5c) und dem Wiedergabewinkel des Displays (8) definieren, in den verschiedenen Bildzonen (13, 14) unterschiedlich sind.

2. Elektronische Brille nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bzw. die der inneren Bildzone (13) zugeordnete(n) Abbildungsdiagramm(e) (aa, ba, ca) linear ist (sind).

3. Elektronische Brille nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die der inneren Bildzone (13) zugeordnete(n) Abbildungsdiagramm(e) (da, ea) in dem Sinne nichtlinear ist (sind), daß eine fischaugenartige Abbildung erzielt wird.

4. Elektronische Brille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die der äußeren Bildzone (14) zugeordnete(n) Abbildungs­ diagramm(e) (ab, bb, cb, db, eb) in dem Sinne nicht linear ist (sind), daß eine fischaugenartige Abbildung erzielt wird.

5. Elektronische Brille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den ver­ schiedenen Bildzonen (13, 14) entsprechenden Informa­ tionen von unterschiedlichen Kameras (5a, 5b, 5c) mit unterschiedlichen Öffnungswinkeln aufgenommen sind.

6. Elektronische Brille nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Kamera für die innere Bildzone (13) wahlweise eine Farbkamera (5c) oder eine hoch­ empfindliche Schwarzweiß-Kamera (5a) einsetzbar ist, wobei die Farbkamera (5c) automatisch aktiviert wird, wenn die Helligkeit des aufgenommenen Bildes einen bestimm­ ten Wert überschreitet, und wobei die Schwarzweiß-Kamera (5a) automatisch aktiviert wird, wenn die Helligkeit des aufnommenen Bildes diesen Wert unterschreitet.

7. Elektronische Brille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die verschie­ denen Bildzonen (13, 14) bezüglich ihres Informationsge­ haltes nahtlos ineinander übergehen und die diesen Bild­ zonen (13, 14) zugeordneten Abbildungsdiagramme stetig aneinander anschließen.