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Einrichtung zur stereoskopischen Betrachtung einander nicht überdeckender stereoskopischer Teilbilder
Zur gleichzeitigen Wiedergabe stereoskopisch aufgenommener Teilbilder unter Verwendung von in zueinander senkrechten Richtungen polarisierten Projektionsstrahlen werden in bekannter Weise Projek- tionsflächen aus Aluminium, Silber u. dgl. verwendet, damit die reflektierten Lichtstrahlen die Polart- sationsrichtung der ankommenden möglichst beibehalten, was bei Verwendung von diffus reflektierenden
Projektionsflächen nicht der Fall ist. Die von derartigen metallischen Projektionsflächen reflektierten
Bilder erscheinen lichtschwach. Die Polarisationsrichtung der reflektierten Lichtstrahlen ist teilweise ver- ändert.
Zur Vermeidung der Nachteile der Projektion mit bereits polarisiertem Licht wurde vorgeschlagen, die Projektionsfläche zum Träger von polarisierend wirkenden Filterschichten zu machen, oder solche der Projektionsfläche vorzuschalten. Die Projektion der linken und rechten Teilbilder erfolgte mit nicht polarisiertem Licht auf ein beiden Teilbildern gemeinsames Bildfeld. Da die Polarisation der ankommenden Lichtstrahlen nach den beiden Polarisationsrichtungen 0 und 900 erst auf oder vor der Projektionfläche stattfinden sollte ergaben sich wieder Schwierigkeiten zur optischen Trennung der beiden Teilbilder.
Zu diesem Zwecke wurde z. B. vorgeschlagen, die Projektion unter Einschaltung feststehender oder bewegter Raster durchzufiihren. Die Polarisationsfilter auf der Projektionsfläche waren gleichfalls rasterförmig angeordnet, wobei genaue Übereinstimmung mit dem projizierten Raster gefordert wurde.
Es wurde auch vorgeschlagen, die Rasterzerlegung der projizierten Teilbilder durch zusätzliche Vorschaltung von Linsenrastern vor dem Polarisationsfilterraster der Projektionsfläche zu erreichen.
Zur Betrachtung stereoskopischer Bilder ohne Verwendung von polarisiertem Licht wurden, abgesehen von den Anaglyphen, Stereoskope verschiedener Bauart entwickelt.
Bei den Stereoskopen werden zur Betrachtung räumlich getrennter, meist nebeneinanderliegender Teilbilder bekannte optische Mittel verwendet, u. zw. :
Betrachtungslinsen oder Linsensätze für jedes Auge zum Distanzausgleich bei Betrachtung von naheliegenden Teilbildem.
Metallische oder nicht metallische Spiegel sowie optische Keile zum Ausgleich eines grösseren Abstandes der zu betrachtenden Teilbilder im Vergleich zum Augabstand des Betrachters.
Lichtabsorbierende Trennwände, um jedem Auge des Betrachters nur das zugeordnete Teilbild erscheinen zu lassen.
Beim Stereoskop ist das Betrachtungsgerät in räumlich abhängiger Lage zur Bildfläche bzw. zur Projektionsfläche bei projizierten Teilbildem. Die Betrachtung auf eine grosse Projektionsfläche nebeneinander oder übereinander projizierter Teilbilder setzt somit für den jeweiligen Beobachterstandpunkt eine fixe Lage und Einstellung des Betrachtungsgerätes voraus. Damit erfolgt die Betrachtung durch einen fest angeordneten Guckkasten. Der Betrachter ist in eine körperlich feste Lage gezwungen.
Der Grundgedanke der Erfindung ist, die Vorteile des Stereoskopes d. i. Betrachtungsmöglichkeit ge-
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trennt (z. B. nebeneinander oder übereinander) liegender Teilbilder, welche mit nicht polarisiertem
Licht auf die Bildfläche projiziert werden auch bei ungezwungener, guckkastenfreier Betrachtung durch zusätzliche Einschaltung von Polarisationsfiltern beim Betrachtungsgerät zu gewährleisten.
Es sollen weiters die Vorteile der Projektion mit nicht polarisiertem Licht bei nachträglicher Polari- ; station erst auf oder vor der Projektionsfläche gewahrt sein, unter Vermeidung von Rasterausbildungen auf der Projektionsfläche.
Durch die erfindungsgemässen Massnahmen wird ein individuelles Tragen eines z. B. aus Umlenkspie- geln bestehenden Betrachtungsgerätes am Kopf, wie eine Brille, möglich, da auch bei Bewegungen des
Kopfes für jedes Auge nur das demselben zugeordnete Teilbild sichtbar erscheint.
Erfindungsgemäss werden zur stereoskopischen Betrachtung einander nicht überdeckender stereoskopi- scher Teilbilder, z. B. auf Fernsehgeräten, mittels eines vor den Augen des Betrachters angeordneten, vorzugsweise brillenartig zu tragenden Spiegelstereoskops, zwecks Beseitigung unerwünschter Nebenbil- der in den Teilbildstrahlengängen zwischen Bild und Auge in an sich bekannter Weise komplementäre
Farbfilter oder Polarisationsfilter angeordnet, derart, dass zu jedem Auge nur Licht von dem diesem Auge zugehörigen Bild gelangen kann.
Erfindungsgemäss sollen die beiden stereoskopischen Teilbilder L und R nach Fig. 1 auf räumlich getrennte Flächen V und H z. B. nebeneinander auf eine gemeinsame Projektionsfläche F projiziert werden, welche je zur Hälfte in verschiedenem Sinne z. B. vertikal und horizontal polarisierend wirkt.
Zum Ausgleich von Ungenauigkeiten bei der Projektion sei zwischen den beiden Teilbildfeldem ein
Licht absorbierender Dunkelstreifen D angeordnet.
Beim stereoskopischen Betrachtungsgerät sind nach Fig. 2 Polarisationsfilter v und h vorgesehen.
Ansonsten besteht das Betrachtungsgerät aus bekannten Anordnungen z. B. zwei Spiegelpaaren S-S und s-s. Die Einstellung des Gerätes auf die Entfernung des Betrachters von der Projektionsfläche erfolgt durch
Drehen der Spiegel eines Paares z. B. s-s um seine Anschlussachse a und um den erforderlichen Drehwinkel = S/ .
Bei Betrachtung auf der Bildlfäche seitlich nebeneinander angeordneter Stereo-Teilbilder sind die
Betrachter nach Fig. 3 hintereinander in der Achse x-x der Gesamtanordnung placiert, und nur bei grösserer Entfernung e von der Projektionsfläche F auch nebeneinander tunlichst nahe dem Projek- tor P, wobei der den Porjektor bedienende Operateur 0 sich in der günstigsten Lage befindet.
Ein Betrachter B in der Raumachse x-x (Fig. 3) sieht ein nach Fig. 4 auf dieFläche F seit- lich der Symmetrie- bzw. Mittelachse m-m aufgezeichnetes, also nicht durch ein Diapositiv proji- ziertes, Rechteck G oder E als Trapez, wobei die entfernten äusseren Seiten A und U ihm kleiner erscheinen als die näher liegenden mittleren Seiten M und N. Die beiden Rechtecke G und E er- scheinen dem Betrachter in der Raumachse x-x mit freiem Auge wohl symmetrisch zur Mittelach- se m-m, im Betrachtungsgerät jedoch nicht kongruent deckend. Wären nun die beiden Rechtecke auf die Fläche F aufgezeichnete Stereo-Teilbilder, dann würden dem Betrachter B auf beiden Seiten eines resultierenden Raumbildes Verzerrungen in der Plastik erscheinen. Ist hingegen ein Diapositiv Trä- ger zweier solcher Rechtecke bzw.
Stereo-Teilbilder, dann erscheinen einem Betrachter 0, welcher nächst dem Projektor placiert ist, die beiden porjizierten Rechtecke kongruent, und somit die Stereo-
Teilbilder als Raumbild richtiger Plastik bei Sicht im Betrachtungsgerät.
Bei Betrachtung von einem andern Ort, jedoch in der Raumachse, z. B. aus einer Entfernung e des
Betrachters von der Projektionsfläche F könnte wohl eine teilweise Kompensation des Unterschiedes der Entfernungen von Projektor und Betrachter von den äusseren Bildseiten durch Knicken der Projektions- fläche F um die Mittelachse m-m (Fig. 4) erreicht werden.
Zwecks Vermeidung der vorstehend beschriebenen Einschränkungen in der Wahl des Betrachtungsor- tes und insbesondere um eine grössere Ausweitung der Betrachterorte der Breite nach für eine Vielzahl von Betrachtern zu ermöglichen, wird zwecks Erzielung von Raumbildern ungestörter Plastik, also aus kongruenten Teilbildern, im Sinne der Erfindung nach Fig. 5 vorgeschlagen. die beiden Stereo-Teilbilder L und R auf die Projektionsfläche F untereinander zu projizieren, wobei die nach verschiedenen Polarisationsrichtungen polarisierend wirkenden Felder V und H der Projektionsfläche gleichfalls untereinander angeordnet sind.
Es soll der bisher übliche Weg der Anordnung der beiden Stereo-Teilbilder seitlich nebeneinander verlassen werden. Bei der Betrachtung in vertikaler Richtung untereinanderliegender Stereo-Teilbilder entsteht wohl eine Verzerrung in vertikaler Richtung, da ja die Betrachter tiefer sitzen als die Lage der Bildzentren. Für die mittlere Entfernung der Betrachtervonder Projektionsfläche kann ein Ausgleich durch Knicken derselben um die Achse y-y und Neigen der Teilbildflächen um die Achsen z-z er-
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folgen. Da die Teilbilder üblicherweise eine geringere Höhe als Breite haben, erscheint die für ande re Betrachterentfemungen entstehende Abweichung belanglos.
Bei der Anordnung der beiden Stereo-Teilbilder vertikal untereinander stört die perspektivische Ver- zerrung der Teilbilder bei Betrachtung von seitlich gelegenen Plätzen keinesfalls die richtige Plastik, da i ja einander zugehörige Teilbild-Elemente in gleicher Sichtentfemung vertikal untereinanderliegen.
Fig. 6 zeigt die für vorstehende Anordnung der Teilbilder erforderliche Ausführung eines Betrach- tungsgerätes. Dem gemeinsamen oberen Spiegel S sind die unteren Spiegel s und t vorgesetzt. Vor diesen befinden sich die Polarisationsfilter v und h. Die Filter sind zweckmässig vor den Eintrittsspie- geln anzuordnen. Es wird somit eine Drehung der Polarisationsrichtung auf den Spiegeln belanglos, da ja bereits auf jeder Gesichtshälfte nur Licht eines Teilbildes einfällt. Die Anordnung nach Fig. 6 hat gegen- über der Anordnung nach Fig. 2 den Vorteil der besseren Anpassungsmöglichkeit des Betrachtungsgerätes an die Form des menschlichen Kopfes. Es ist die Anordnung einer durchgehenden und somit stabilen obe- ren Spiegelplatte möglich. Es kann der Gesichtsrücksprung zu beiden Seiten der Nase für die Spiegel s und t verwertet werden.
Entsprechend der Entfernung des Betrachters von der Projektionsfläche ist die relative Lage der Spie- gel s und t durch Änderung des Winkels cp einzustellen. Hiezu ist die Drehung nur eines Spiegels um die Achse a erforderlich.
Im Sinne der Erfindung können für die Ausbildung des Betrachtungsgerätes metallische oder nicht metallische Spiegel verwendet werden. Es können auch Brillengläser in Keilform benutzt werden, wo- bei durch Drehen zweier Keilgläser vor jedem Auge in an sich bekannter Weise beliebige Ablenkwinkel erreicht werden.
Es können die Polarisationsfilter auch an andern Stellen als vor dem Betrachtungsgerät angeordnet werden. Eine Korrektur der Filterrichtung ist dann erforderlich.
Das Betrachtungsgerät. kann mit Ohrenbügeln oder andern Fixierungsmitteln wie z. B. Kopfbändem ver- sehen sein.
Die Projektion der beiden Teilbilder auf die Bildfläche kann sowohl von vorne. als auch von rückwärts erfolgen. Bei Projektion von rückwärts auf eine transparente Projektionsfläche sind die polarisierend wir- kenden Filterschichten auf der den Betrachtern zugewendeten Seite der Bildlfäche angeordnet. Hiebei durchschreiten die Lichtstrahlen nur einmal die Filterschicht. Die Lichtausbeute ist somit günstiger.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann sowohl für die Betrachtung von stehenden Bildern als auch von Laufbildern in Farbprojektion verwendet werden.
Es kann jeder übliche Projektor ohne Adaptierung eingesetzt werden, da ja die erfindungsgemässen
Einrichtungen nur die Projektionsfläche und das Betrachtungsgerät betreffen. Es kann auch bei Fernseh- übertragung von stereoskopischen Teilbildern jedes übliche Fernsehgerät verwendet werden. Es wäre dem
Fernsehgerät lediglich eine die beiden Polarisationsfilter tragende Folie vorzuhängen. Solche Fernseh- übertragungen können auch nicht stereoskopisch betrachtet werden, wenn eine Hälfte des Bildes mit einer
Maske abgedeckt wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur stereoskopischen Betrachtung einander nicht überdeckender stereoskopischer Teil- bilder, z. B. auf Fernsehgeräten, mittels eines vor den Augen des Betrachters angeordneten, vorzugsweise brillenartig zu tragenden Spiegelstereoskops, dadurch gekennzeichnet, dass zur Beseitigung unerwünschter Nebenbilder in den Teilbildstrahlengängen zwischen Bild und Auge in an sich bekannter
Weise komplementäre Farbfilter oder Polarisationsfilter angeordnet sind, derart, dass zu jedem Auge nur Licht von dem diesem Auge zugehörigen Bild gelangen kann.