用于同时示出多个信息的设备的制作方法

用于同时示出多个信息的设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于借助单个显示装置（3）、特别是监视器向在不同位置上布置的人员同时示出至少两个分别与这些人员相关的信息的设备（1），其中，在使用显示装置（3）的整个示出面的条件下，为了从相应的位置可见地示出信息，所述显示装置（3）设有为了向相关位置显示在显示装置（3）上示出的图像点而构造的透镜状薄膜（5）。
【专利说明】用于同时示出多个信息的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于借助单个显示装置(Anzeigevorrichtung)、特别是监视器向在不同位置上布置的人员同时示出至少两个分别与这些人员相关的信息的设备，以及一种用于控制目标装置的设备，该设备包括在其上可以显示至少两个不同的控制示图(Steuerungsdarstellung)作为信息的显示装置、特别是监视器。
【背景技术】
[0002]根据本发明的方法所涉及的、要向位于明确限定的位置上的人员显示相关信息的第一类设备，下面将称为“示出设备(DarstelIungsvorrichtung)”;用于控制待控制的装置(即目标装置)的设备被称为“控制设备(Steuerungsvorrichtung)”。
[0003]在很多不同的情况和应用范围中公知如下情况，在该情况中特别是在会谈期间向至少两个人员示出与其角色相关的不同信息。为此的示例是在医生和患者之间的谈话，在该谈话期间医生期望看见患者档案或患者的带注解的图像数据组，而同时应当向患者显示未处理的图像，例如X射线图像，而不通过另外的信息将其注意力从原本要显示的特征引开。在谈话期间应向不同角色的人员显示对于其协调过的信息的这样的问题目前例如这样解决，即划分信息的显示时间。例如医生可以接通对于患者确定的信息示图并且将监视器转向患者来解释病情。如果医生再次转回监视器，则其可以通过相应的操作动作又调用其信息。
[0004]此外在该问题的范围内公知的是，使用多个显示装置，其中一个显示装置与一种角色的人员相关，而另外的显示装置与另外的角色的人员相关。与各个人员相关的信息在面向其的显示装置上示出。
[0005]两个方案都具有缺陷。在时间划分的情况下存在如下问题，即从不同时存在所有信息，例如医生必须转换示图来检查对其确定的信息等。在具有两个显示装置的变型方案中，由于需要昂贵的、附加的显示装置以及相应的控制可能性，设备花费极高。
[0006]在控制待控制的装置(由于其构成控制命令的目标，下面称为目标装置)中存在相关问题，因为恰好在复杂的现代设备，例如工业机器或设备中给出大量调节可能性和状态信息，其必须相应地显示给操作者。在此大多采用包含显示元素作为信息的二维显示。在此也仅公知，将另外的显示装置集成到控制设备中或者实现具有切换功能的显示装置。这大多需要更换存在的显示元件或其扩展。由于结构限制或者也出于成本的原因，限制显示装置的大小和可扩展性。在不同的待显示信息之间的切换尤其就时间开销和操作者引导而目是复杂的。
[0007]恰好在控制任务中存在另一个问题，S卩，通常操作元件也用于所有单个设置的显示装置，例如两个或多个操作键盘等。
[0008]在控制装置的范围内此外还建议使用三维显示装置，其中使用附加的所谓快门眼镜(Shutterbrille)0
【发明内容】

[0009]因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种设备，其被构造为用于在单个显示装置上同时示出特别是来自于不同的源的信息，并且其可以低花费地实现。
[0010]为了解决上述技术问题，在用于借助单个显示装置向在不同位置上布置的人员同时示出至少两个分别与这些人员相关的信息的设备中按照本发明设计:在使用显示装置的整个示出面的条件下，为了从各个位置可见地示出信息，显示装置设有构造成用于向相关位置显示在显示装置上示出的图像点的透镜状薄膜(Lenticularfol ie)。
[0011]类似地，在用于控制目标装置的、包括在其上可以示出至少两个不同的控制示图作为信息的显示装置、特别是监视器的设备中，按照本发明建议，在使用显示装置的整个示出面的条件下，为了同时地、通过操作者的头部位置改变而分别可觉察地示出信息，显示装置设有构造成用于向相关的头部位置显示在显示装置上显示的图像点的透镜状薄膜。
[0012]本发明的基本思想在于，采用透镜状薄膜，以便能够向不同的观察位置基本上同时地显示信息。透镜状薄膜在现有技术中已经在很大程度上公知。其由具有小的横向延伸的、长形的、彼此邻接的透镜区段(Linsenabschnitte)组成,这意味着,透镜状薄膜的表面具有在第一方向上延伸的凸出突起，这些突起在与第一方向垂直的第二方向上彼此相继。凸出突起与必要时还位于其下方的薄膜基体一起最后如纵向拉伸的放大镜那样起作用，其根据位置进一步传输不同的、在与凸出突起相对的一侧布置的信息。
[0013]现在如果在透镜状薄膜下方、即背向凸出突起地布置在第一方向上延伸的不同图像、例如两个不同图像的条纹，使得所有图像的同样大小的条纹总是在透镜区段下方位置相同地布置，则存在可以看见第一图像的位置和可以看见第二图像的位置。相应地建议采用在所谓的“摇动图像技术(WackelbiId-Technik)”的范围内的透镜状薄膜，其中相应产生的、在其上粘贴有透镜状薄膜的组合图像例如可以通过分别交替地倾斜两个组合的输入图像之一来示出。因此通过倾斜改变设有透镜状薄膜的组合图像和观察者的眼睛的相对位置。
[0014]建议使用透镜状薄膜来产生3D图像，其中这样选择透镜状薄膜的透镜区段的成像光学系统，使得在特定距离上观察者的一个眼睛看见一个输入图像，而另一个眼睛看见另一个输入图像。特别是在“摇动图像”方面还公知的是，可以使用多于两个输入图像。最后，在透镜状薄膜中视线方向、即观察者的相对位置确定了观察者实际上看见哪个图像。
[0015]现在本发明建议，也在应用中采用这样的透镜状薄膜，其中应当在单个显示装置上同时示出不同的信息，但是其中应当使用显示装置的整个面。显示装置，即特别是监视器或显示器，设有透镜状薄膜，这意味着，透镜状薄膜例如可以被粘贴在示出面上。在此，透镜状薄膜明显基于合适的光学系统，从而使得可以从确定位置看见显示装置的确定图像点，例如在显示设备情况下从分别与人员相关的位置，或者在控制设备情况下从不同的头部位置看见显示装置的确定图像点。因此通过透镜状薄膜的公知的光学特性现在可以这样控制显示装置，使得应在特定位置可见的信息被分配给显示装置的相应图像点，即在那里显示。
[0016]此外，按照本发明的设备可以具有用于将包含信息的输入图像组合为待在显示装置上示出的组合图像的组合装置。为了确定最终由输入图像的彼此相邻的“条纹”组成的待示出的组合图像，按照现有技术例如可以采用为产生摇动图像等已经公知的计算机程序，这意味着，在组合装置中可以存储计算机程序，即综合(特别是混合)不同的输入信号(输入图像)的软件。如果透镜状薄膜的长形透镜区段在行方向上延伸，则由第一输入图像导出的行和由第二输入图像导出的行(以及在多于两个输入图像的情况下由另外的输入图像导出的行)总是交替地彼此跟随。相应情况在透镜状薄膜具有在显示装置的列方向上延伸的透镜区段时适用。
[0017]在此输入图像还可以具有不同的参数，例如不同的像素大小、不同的宽度和高度等，此外还可以设置，在组合装置上存储用于将不同地参数化的输入图像与输入图像标准进行匹配的计算机程序。这意味着，可以实现一种输入模块，其首先确定输入图像的参数，例如像素大小、行数量和列数量。现在对图像信息进行处理并且匹配输入图像。例如可以改变图像的分辨率等。对于组合图像，将输入图像条纹式地、根据应用在行方向或列方向上、依据输出参数地、即特别是依据薄膜的光学特性和所使用的显示装置地混合为组合图像，将该组合图像在显示装置上示出。
[0018]S卩，人员根据其从哪个位置观察显示装置而在同一显示面上看见不同的信息。如果还需要精调，则按照本发明的设备还可以具有至少一个机械的和/或电子的用于精调与位置的关联的装置，其尤其通过移动显示装置的屏幕示图和/或相对地移动显示装置和透镜状薄膜来工作。由此也可以优化对确定位置和区域的调整。
[0019]总之，通过本发明实现了许多优点。一方面，对于透镜状薄膜按照现有技术已经很大程度上公知，从而已经可以成系列地并且也便宜地获得不同变型方案中的和不同尺寸的透镜状薄膜。此外，也可以使用现有的显示装置，特别是监视器和显示器，并且可以将其简单地通过透镜状薄膜和合适的软件补充为按照本发明的设备。使用昂贵的3D监视器和/或快门眼镜与麻烦地集成另外的显示装置一样不太必要。所建议的应用可以简单地与现有产品适配并且可以通用地使用，而不必改变现有的各设备结构。此外在本发明的范围内原则上可以考虑实现附加模块，例如用于移动电话、计算机等。
[0020]对于控制设备还具有优势的是，在不同的信息，例如控制菜单之间不再需要复杂的切换过程。操作者这样直观地保持其头部位置，使得其能够查看恰好期望的信息。
[0021]在按照本发明的示出设备中可以具有如下特别的优点，即其集成在写字台中，其中位置相应于写字台的相对侧。例如可以设置集成在写字台中的平的显示器作为显示装置，其中位于写字台不同侧，特别是纵向侧的人员能够分别觉察到与其相关的信息，并且这是同时进行的。由此，位于写字台后面的医生例如可以查看位于写字台另一侧的患者的患者档案，而患者基于其位置和透镜状薄膜的特殊光学系统能够看见医生结合其进行说明的X射线图像。类似的情况例如在存在学生教师情况时给出，老师位于写字台后面，而学生在写字台前方，学生例如首先不应察觉教师的例如背景信息。可以在许多应用中使用这样的包含按照本发明的示出设备的写字台。
[0022]在控制设备以及示出设备的特别具有优势的扩展方案中，其包括至少一个在示出面的区域内设置的操作元件。通过这种方式可以直接在装置上进行操作，这尤其在控制设备的情况下证明为极其有利的。一般来说，在此例如在薄膜上和/或中和/或下设置电感性和/或电容性和/或利用压力传感器工作的操作元件作为操作元件。
[0023]在此按照本发明特别优选的是，至少一个操作元件集成在透镜状薄膜本身中，该操作元件例如可以按照键盘的方式起作用。在本发明的特别优选的扩展方案中，电感性和/或电容性的操作元件包括在透镜状薄膜内部延伸的缆线，特别是沿着在相邻的透镜区段之间的过渡部延伸的缆线。在透镜区段的边缘区域中，即例如沿着凸出突起的凹处可以布置缆线，在这些凹处可以尽可能少地干扰透镜状薄膜的光学特性，经由这些缆线可以以电感性和/或电容性的方式检测手指等的靠近。这样的缆线的延伸也可以按照显示装置的像素矩阵的像素边界延伸。透镜状薄膜在该扩展方案中相当硬地构造，这意味着弹性很小，从而在触碰透镜状薄膜的情况下尽可能小地影响光学特性。
[0024]但也可以考虑替选的扩展方案，但其对于操作元件的实现不太优选。例如可以应用弹性的透镜状薄膜，在其下方布置压力传感器。另一种可能性在于，透镜状薄膜尽可能不改变光学特性地浇注在透明的树脂中，在树脂上和/或中可以实现操作元件，例如按照所谓“触摸屏”的形式。
[0025]在本发明的特别优选的扩展方案中，该至少一个操作元件可以被构造用于检测操作方向，特别是操作手指和/或操作工具在运动期间的运动方向，其中设置根据操作方向将输入与示出的信息关联的控制装置。基于该扩展方案的思路在于，通过操作元件将输入与示出的信息中的哪一个关联原则上最终保持模糊。例如如果在控制设备中输入控制命令，并且对于两个可显示的信息例如在显示装置的相同位置上示出触发控制命令的按键，则需要区分机制，从而实现输入的正确相关。在此建议，不仅检测输入位置，而且确定引起输入的或在输入期间进行的运动方向作为附加信息，然后可以将该附加信息在输入对于两个示出的信息有意义的情况下与信息关联。
[0026]由此在控制设备的具有优势的扩展方案中例如可以考虑，显示两个不同的控制菜单作为信息，更确切地说，观察者从左侧观看显示装置(第一头部位置)时的控制菜单和观察者从右侧观看显示装置(第二头部位置)时的控制菜单。相应地可以，当运动方向向左时输入与从右侧可见的菜单相关，并且，当运动方向向右时输入与从左侧可见的菜单相关。由此给出极其灵巧的区分可能性，但其明显也可以由控制设备通过背景分析和评估在哪个位置能够有意义地输入来补充。
[0027]当然，对于按照本发明的示出设备可以实现这样的扩展方案，其检测运动方向。
[0028]具体地，例如可以如下实现操作方向的检测:设置至少两个并排布置的操作元件，特别是操作元件矩阵，其中可以由相邻的操作元件的操纵顺序确定操作方向。在该情况下，操作元件最终可以按单个“按键”的形式来区分，其中其操纵顺序限定操作方向。当然原则上还可以考虑，使用合适的操作元件，例如电容性和/或电感性类型，其也可以随着时间跟踪例如操作手指或其它操作器具的位置。
[0029]在此还要指出的是，当然原则上还可以考虑，在多于两个方向上分析运动，并且做出相应的关联。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]本发明的其它优点和细节由下面描述的实施例以及根据附图给出。附图中:
[0031]图1示出了按照本发明的示出设备，
[0032]图2示出了集成在写字台中的示出设备，
[0033]图3示出了按照本发明的控制设备，
[0034]图4示出了操作元件的可能实现形式，和
[0035]图5示出了用于检测操作方向的示意图。【具体实施方式】
[0036]图1示出了按照本发明的示出设备I的原理图，利用该示出设备在显示装置3(在此是显示器4)上同时显示作为示意性示出的输入图像2存在的不同的信息。
[0037]为此，在显示装置3上敷设了透镜状薄膜5，其如基本上公知的那样具有在纵向方延伸的、彼此相邻布置的凸出突起6，从而构成透镜区段7。这些透镜区段起放大作用并且根据观察者的视线方向、也就是位置仅朝那里示出在透镜区段7下方可见的信息的一部分，如基本上公知的那样并且在示例中借助箭头8和9以及眼睛10和11来图示。如果从眼睛10的位置观看显示装置3，则可以看见示意性阴影示出的图像点。如果位于眼睛11的位置上，则可以看见非阴影的图像点，而不能看见阴影的图像点。
[0038]为了实现在确定人员的位置上示出与该人员相关的信息，示出设备I现在还包括组合装置12，在该组合装置中将输入图像2组合为组合图像13，方法是这些输入图像2首先在输入模块14中可选地按照其分辨率和大小彼此匹配并且与显示装置3匹配。存储在组合装置12上的计算机程序这样组合必要时在输入模块14中处理的输入图像，使得在此阴影的输入图像2的和另一个输入图像2的条纹状的、交替的图像信息彼此跟随，如这示意性通过示意图15示出的那样。然后在显示装置3上显示这样形成的组合图像13，从而基于透镜状薄膜5的已知的光学效果在眼睛10的位置上或在其视线方向上觉察到阴影的输入图像2的信息，而非阴影的部分图像2的信息可以在眼睛11的位置上看见，其中为了精调还可以设置精调装置，其在此未详细示出。
[0039]当对其确定不同信息的不同角色的人员通常位于相对于显示装置3的规定位置上时，示出设备I可以特别具有优势地使用。
[0040]图2示出了写字台16，在该写字台中集成了示出设备I。如果现在医生坐在写字台后面，而在写字台前面是患者，则例如向患者显示未做评价的X射线图像，而同时向医生并且在使用整个示出面的情况下显示做了评价的版本或患者的患者档案。这样的具有示出设备I的写字台也可以用于学生教师谈话、工作面试等。
[0041]图3至图5现在示出了按照本发明的控制设备17，其已经集成在待控制的装置、即目标装置19、例如工业机器等中。可以看出，具有其透镜区段竖向地取向的透镜状薄膜5的显示装置3在目标装置19的前侧。如果如图1所示的原理不变，观察者、特别是操作者，当其从右看向显示装置3时看到与当其从左看向显示装置3时不同的信息、在此是不同的控制菜单。相应地，因此又设置组合装置12，其从两个信号源获得输入图像(在此是控制示图，特别是控制菜单)并且在考虑透镜状薄膜5的光学特性和显示装置3的参数的情况下形成组合图像，该组合图像允许同时示出例如两个控制菜单，其也可以包括状态信息、选择按键等。通过也可以显示输入图像的源的控制装置18来控制控制设备17的整个工作，其中在此也将操作元件集成在控制设备17中，以便接受控制指令，即输入，这参考图4和图5详细解释。
[0042]图4示出了可能实现的集成到透镜状薄膜5中的操作元件。在此明显可以看出，总是在相邻的透镜区段7之间的过渡部上引导缆线20作为操作元件的部分来穿过透镜状薄膜5，通过该缆线可以电容和/或电感地测量电介质、特别是手指的出现。当然也可以考虑实现这样的操作元件的另外的可能性。[0043]但在该实施例中，操作元件在任意情况下都被构造为，采集操作方向，例如手指的移动方向。在此例如可以跟踪手指21在显示装置3 (即透镜状薄膜5)上的所检测到的位置的变化。在图5示出的示例中，手指以操作方向“右”(箭头22)移动通过示出的按键23。现在应用操作方向，从而输入与信息中的一个、因此例如与所示的控制菜单中的一个相关。这通过控制装置18实现。如果检测到手指21向右移动，则假定操作者从左看向显示装置3并且因此输入与从左位置看到的信息有关。对于操作方向“向左”适用相应相反的情况。由此不仅能够以简单的、直观的方式通过移动头部来选择同时显示的信息，而且附加地可以实现同样直观的操作方案，从而明显简化了对目标装置19的控制。
[0044]按照本发明的示出设备或控制设备此外也可以特别具有优势地应用在飞机，特别是喷气式战斗机的驾驶员座舱中。恰好在战斗机中必须交流大量信息，而为此仅提供有限数量的显示装置。替代现在必须麻烦地切换，在使用本发明的情况下可以极其快速地、这意味着在获得速度优点的条件下通过简单点头而实现地观察不同的信息。同样，所描述的操作方案也可以有利地应用。
[0045]虽然本发明通过优选的实施例详细举例说明并描述，但本发明不受所公开的示例的限制并且可以由本领域技术人员推导出其它变型方案，而不脱离本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种用于借助单个显示装置(3)、特别是监视器向在不同位置上布置的人员同时示出至少两个分别与所述人员相关的信息的设备(1)，其特征在于，在使用所述显示装置(3)的整个示出面的条件下，为了从相应的位置可见地示出所述信息，所述显示装置(3)设有透镜状薄膜(5)，所述透镜状薄膜构造成用于向相关位置显示在所述显示装置(3)上示出的图像点。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备集成在写字台(16)中，其中所述位置相应于所述写字台(16)的相对侧。
3.一种用于控制目标装置(19)的设备(17)，包括在其上可以示出至少两个不同的控制示图作为信息的显示装置(3)、特别是监视器，其特征在于，在使用所述显示装置(3)的整个示出面的条件下，为了同时地、通过操作者的头部位置改变而分别可察觉地示出信息，所述显示装置(3)设有透镜状薄膜(5)，所述透镜状薄膜构造成用于向所述头部的相关位置显示在显示装置(3)上示出的图像点。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括在示出面的区域内设置的至少一个操作元件。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述操作元件是在所述薄膜(5)上和/或中和/或下的电感性和/或电容性和/或利用压力传感器工作的操作元件。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于，电感性和/或电容性的操作元件包括在所述透镜状薄膜(5)内部延伸的缆线(20)、特别是沿着在相邻的透镜区段(7)之间的过渡部延伸的缆线(20)。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个操作元件被构造用于检测操作方向、特别是操作手指(21)在运动期间的运动方向，其中，设置根据所述操作方向将输入与示出的信息相关联的控制装置(18)。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，设置至少两个并排布置的操作元件、特别是操作元件矩阵，其中，由相邻的操作元件的操纵顺序确定所述操作方向。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备还包括组合装置(12)，用于将包含所述信息的输入图像(2)组合为待在所述显示装置(3)上示出的组合图像(13)。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，在所述组合装置(12)上存储用于将不同地参数化的输入图像(2)与输入图像标准进行匹配的计算机程序。
11.根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，设置至少一个机械的和/或电子的单元，以用于精调与所述位置的关联，特别是通过移动所述显示装置(3)的屏幕示图和/或相对地移动所述显示装置(3)和所述透镜状薄膜来精调。
【文档编号】G06F3/14GK103455294SQ201310180856
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年5月16日 优先权日:2012年5月29日
【发明者】H.伊格勒 申请人:西门子公司