AT394459B - Verfahren zum gewinnen von bildern zur verwendung beim darstellen eines dreidimensionalen scheinbildes und bildaufzeichnungstraeger, auf dem erste und zweite gruppen von serien derartiger bilder gespeichert sind - Google Patents

Description

AT 394 459 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von Bildern zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes mit einem Vordergrundteil und einem Hintergrundteil, die von einem Betrachter betrachtet werden, der eine in Richtung zu dem Raum gerichtete optische Achse hat und ausgehend von einem rechten und einem linken Ursprungspunkt binokular sieht, wobei von dem Raum unter Betrachtung entlang einer ersten optischen Achse mit einem ersten wirksamen Ursprungspunkt eine Serie erster Bilder und unter Betrachtung entlang einer zweiten optischen Achse mit einem zweiten wirksamen Ursprungspunkt eine Serie zweiter Bilder gewonnnen werden.

Weiters bezieht sich die Erfindung auf einen Bildaufzeichnungsträger, auf dem erste und zweite Gruppen von Bilderserien zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes mit einem Vordergrundteil und einem Hintergrundteil gespeichert sind, die von einem Betrachter betrachtet werden, der eine in Richtung zu dem Raum gerichtete optische Achse hat und ausgehend von einem rechten und einem linken Ursprungspunkt binokular sieht, wobei sich alle ersten Bilder des Raumes wie bei Betrachtung entlang einer ersten optischen Achse mit einem ersten wirksamen Ursprungspunkt und alle zweiten Bilder des Raumes wie bei Betrachtung entlang einer zweiten optischen Achse mit einem zweiten wirksamen Ursprungspunkt eine Serie zweiter Bilder ergeben.

Dabei ist unter "erste Ebene” diejenige, in der die beiden Ursprungspunkte des Betrachters liegen, und unter "zweite Ebene" diejenige zu verstehen, die sowohl parallel zur ersten Ebene verläuft als auch den Vordergrundteil des betrachteten Raumes im Sichtfeld des Betrachters enthält, welcher da- ersten Ebene zunächst liegt.

Die Erzeugung zweidimensionaler Bilder, die dazu verwendet werden können, ein dreidimensionales Scheinbild zu schaffen, ist ein lange bestehendes Ziel auf dem Gebiet der visuellen Technik. Die Entwicklung von Verfahren zur Erzeugung solcher dreimdimensionaler Scheinbilder verläuft in gewissem Ausmaß parallel zur Entwicklung auf dem Gebiet der Physiologie der Tiefenwahmehmung. Bei Betrachtung einer natürlichen Szene, die eine Tiefe hat, glaubt das menschliche Gehirn, Tiefe bzw. Raumtiefe für Objekte in der Szene von einer Vielzahl von Quellen wahrzunehmen, die als Tiefenmarkierungen bezeichnet werden. Beleuchtungseffekte, wie Schattierungen, Schattenbildungen und Farbtöne, können wichtige Tiefeninformationen schaffen. Zusätzlich können Perspektive, Überlagerungen und relative Größe, Textur und Winkel oder Gradient von Objekten in der Szene Tiefeninformation liefern. Die relative Bewegung der Objekte kann es ebenfalls dem Gehirn ermöglichen, Tiefe wahrzunehmen.

Eine andere wichtige Tiefenmarkierung oder Tiefenanzeige (depth cue) ist die Parallaxe, d. h. Tiefeninformation, geliefert durch ein Vergleichen der Bilder der gleichen Szene bei Betrachtung mit jedem Auge. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten bzw. der Iris der Augen eines Durchschnittsmenschen, der allgemein als interokularer Abstand bezeichnet wird, beträgt annähernd 65 mm. Hinter der Iris jedes Auges befindet sich die ebene Netzhaut. Die Netzhaut oder Retina empfängt Licht aus dem Raum und bildet ein zweidimensionales Bild des Raumes. Das zweidimensionale Bild an jeder Netzhaut wird mittels elektrischer Impulse zum Gehirn übertragen. Es wird angenommen, daß das Gehirn die beiden zweidimensionalen Bilder iterativ vergleicht, um ein einziges Bild des Raumes zu erhalten, in welchem die verschiedenen Objekte in dem Raum Tiefe zu haben scheinen. Die Rate des Vergleichs im Gehirn der beiden zweidimensionalen Bilder, die an den Netzhäuten gebildet sind, allgemein bezeichnet als visiopsychologische Unterdrückungs- bzw. Speicherungsrate, scheint annähernd acht bis zehn je Sekunde zu betragen.

Dieser Prozeß des Erhaltens eines dreidimensionalen Scheinbildes eines Raumes (subiect volume) wird als der Prozeß des binokularen oder beidäugigen Sehens bezeichnet, der an linken und rechten Ursprungspunkten entsteht, nämlich dem linken und dem rechten Auge eines maischlichen Betrachters.

Verschiedene Versuche sind in der Vergangenheit unternommen worden, um Bilder zu erhalten, die Tiefe zu haben scheinen. Ein üblicherweise angewendeter Versuch besteht darin, Bilder von einer Szene zu erhalten, und zwar von zwei horizontal verschobenen oder versetzten Betrachtungspunkten oder Ursprungspunkten. Die horizontale Verschiebung der Ursprungspunkte ist allgemein gleich oder kleiner als der interokulare Abstand. Bilder, die von diesen zwei Ursprungspunkten erhalten werden, werden gleichzeitig auf einem Projektionsschirm überlagert, jedoch wird das diese Bilder bildende Licht für das Bild vom linken Ursprungspunkt anders polarisiert als für das Bild vom rechten Ursprungspunkt. Demgemäß ist es für den Betrachter erforderlich, Gläser bzw. eine Brille zu tragen, die Linsen aufweisen, welche in zweckentsprechender Weise polarisiert sind. Mit diesem Verfahren werden Bilder erzeugt, die von dem Betrachter als Bilder wahrgenommen werden, die Tiefe haben; jedoch besteht für die Felderstreckung, die als Tiefenqualität bezeichnet wird, das Bestreben, übermäßig vergrößert zu werden, was oftmals zu einer Unbequemlichkeit für den Betrachter führt. Die Notwendigkeit, eine Brille mit polarisierten Gläsern oder Linsen zu tragen, ist unzweckmäßig. Zusätzlich macht die Notwendigkeit, eine Vielzahl von Bildern zu projizieren, die unterschiedliche Polarisation haben, es schwierig oder unmöglich, übliche elektronische oder mechanische Projektionsausrüstungen zu verwenden.

Ein ähnlicher Versuch, der in da Vergangenheit angewendet wurde, umfaßt das Erhalten von Bildern von horizontal versetzten oder verschobenen linken und rechten Ursprungspunkten, wie es oben beschrieben ist, wobei diese Bilder abwechselnd und nicht gleichzeitig projiziert werden. Ein Beispiel eines solchen Systems ist in der US-PS 43 03 316 offenbart. Die US-PS 40 06 291 offenbart ein Ausführungsbeispiel dieses Versuches oder Systems, bei welchem Bilder von einem Ursprungspunkt primär verwendet werden, während Bilder von einem anderen Ursprungspunkt periodisch eingesetzt werden.

Die GB-PS 2 129 574 lehrt, daß ein Objekt (Subjekt) von drei Kameras gleichzeitig aus entweder einer -2-

AT 394 459 B horizontalen oder einer vertikalen Richtung aus betrachtet wird (wobei unklar ist, ob dies die vertikale Parallaxe betrifft oder eine auf der Seite liegende Person simuliert), um die drei Kameralinsen auf diejenige Stelle zu fokussieren, zu der die beiden seitlichen Kameras konvergieren. Zweck dieser Ausgestaltung ist die Abstandsmessung von Objekten durch Triangulation zur automatischen Linsenfokussierung.

Die US-PS 4 418 993 beschreibt ein System für stereoskopische Zoom-Linsen und lehrt die Montage und Handhabung zweier synchron motorbetriebener Linsen zum Zoomen und Fokussieren. Wie bei den meisten typischen stereoskopischen Geräten ist die Konvergenz (Zentrierung) an den Brennpunkt gebunden. In diesem Fall wird nur eine Kamera bewegt bzw. der Linsenweg verändert, um die Bild«' in den "Pantum's Fusion "-Grenzen zu halten.

Die US-PS 4 089 597 lehrt ein Verfahren der Stereo-Photographie und Projektion, wobei eine Szene dadurch aufgenommen wird, daß mit einem vertikalen Schlitz rasch um die Mitte eines horizontalen Kreisabschnittes abgetastet wird. Die erhaltenen Bilder werden in ähnlicher Weise projiziert Die rasche Schlitzabtastung ergibt die richtigen Links/Rechts-Ansichten, und wenn auf einen linsenförmigen Schirm projiziert wird, so sieht jedes Auge nur die betreffende Ansicht, welche das Gehirn zu einem dreidimensionalen Bild zusammensetzt

Die US-PS 4 078 177 bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufzeichnung dreidimensionaler Objekte als zweidimensionale Bilder, die zur medizinischen Röntgendiagnose und nicht zur Darstellung dreidimensionaler Scheinbilder verwendet werden.

Die FR-PS 2 362 421 beschreibt ein Beobachtungsgerät zur Betrachtung von Stereobildern in einem Mechanismus mit nebeneinanderliegenden Trägem. Die Stereobilder werden durch zwei optische Einheiten betrachtet, die zur Anpassung an die Augen des Betrachters eine Konvergenzeinstellung ermöglichen.

Die US-PS 3 818 220 beinhaltet ein Verfahren zur Röntgenlaminagraphie, wobei variable Abschnitte (Ebenen) in verschiedenen Tiefen in einem zu untersuchenden menschlichen Körper als zweidimensionale Bilder zur medizinischen Diagnose aufgezeichnet werden können.

Die US-PS 3 251284 beschreibt ein Verfahren zur getrennten Aufnahme von Stereohintergründen und anderer Stereogegenstände und zur Vereinigung der verschiedenen Teile zu einer stereoskopischen Weitwinkelszene, die mit einem speziellen stereoskopischen Weitwinkelbetrachter betrachtet werden kann.

Der US-PS 3 208 077 ist ein Verfahren zur stereoskopischen Aufnahme von Bildern entnehmbar, bei dem ein bewegliches Linsensystem und eine vertikale Rastermaske zur Gewinnung linker und rechter Bilder verwendet werden, wobei die Linsen bei der Aufnahme durch die Maske von links nach rechts und vor und zurück oszillieren.

Neuerdings wurde vorgeschlagen, mit vertikal versetzten wirksamen Ursprungspunkten ein dreidimensionales Scheinbild zu erzeugen, das um die zentrale horizontale Achse des Scheinbildes Zitterbewegungen ausführt. Solch ein System wird als vertikale Parallaxe bezeichnet. In der US-PS 4 429 328 ist angegeben, daß zwischen mit einer ersten Kamera und einer zweiten Kamera aufgenommenen Bildern im erwünschten Abstand keine Bewegung der Objekte erfolgen sollte, wobei zu verstehen ist, daß der "erwünschte Abstand" derjenige ist, unter dem das Hauptobjekt bzw. der Hauptfokus des sich ergebenden Bildes angeordnet ist. Allerdings neigen bei solch einer Anordnung Objekte im Vordergrund und Objekte hinter dem "erwünschten Abstand" zu Zitterbewegungen. Empirische Untersuchungen zeigen, daß das System mit vertikaler Parallaxe das Erscheinen von Tiefe erzeugt, während es für den Betrachter zugänglicher und komfortabler ist.

Ein Nachteil der Verwendung von abwechselnden Bildern von zwei Betrachtungspunkten unabhängig davon, ob horizontale oder vertikale Verschiebung angewendet wird, liegt darin, daß für sich langsam bewegende oder stationäre Objekte in der Szene sich der Eindruck ergibt, sich hin und her zu bewegen, wenn der Ursprungspunkt gewechselt wird. Diese Erscheinung des Hin- und Herbewegens kann den unterschiedlichen Betrachtungswinkeln entsprechend den betreffenden Ursprungspunkten zugeordnet werden.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung oder Milderung der angeführten Nachteile und die Schaffung eines Verfahrens zum Gewinnen von Bildern zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes und weiters die Schaffung eines Bildaufzeichnungsträgers zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbild eines betrachteten Raumes, wobei die Bilder verringerte Bewegungseffekte, d. h. verminderte Hin- und Herbewegungen zeigen.

Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß der erste und zweite Ursprungspunkt in einer ersten Ebene angeordnet werden, die den linken sowie rechten Ursprungspunkt enthält und zur optischen Achse des Betrachters senkrecht verläuft, daß der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt in gegenseitigem vertikalem Abstand jeweils im selben Abstand über bzw. unter der optischen Achse des Betrachters angeordnet werden, daß die erste und die zweite optische Achse in einem Punkt in einer zur ersten Ebene parallelen zweiten Ebene zur Konvergenz gebracht werden, wobei die zweite Ebene den Vordergrundteil des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, welches sich der ersten Ebene am nächsten befindet, daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene geändert wird, und daß der Konvergenzpunkt im wesentlichen derart justiert wird, daß der Konvergenzpunkt in der zweiten Ebene beibehalten wird, wenn die zweite Ebene bezüglich der ersten Ebene verschoben wird, wobei bei abwechselnder Darbietung der ersten und zweiten Bilder ein dreidimensionales Scheinbild mit verminderten Zitterbewegungen der Gegenstände im Vordergrund erzeugt wird.

Anderseits wird dieses Ziel mit einem Bildaufzeichnungsträger der eingangs dargelegten Art dadurch erreicht, -3-

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AT 394 459 B daß erfindungsgemäß der erste und zweite Ursprungspunkt in einer ersten Ebene angeordnet sind, die den linken sowie rechten Ursprungspunkt enthält und zur optischen Achse des Betrachters senkrecht verläuft, daß der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt in gegenseitigem vertikalem Abstand jeweils im selben Abstand über bzw. unter der optischen Achse des Betrachters angeordnet sind, daß die erste und die zweite optische Achse in einem 5 Punkt in einer zur ersten Ebene parallelen zweiten Ebene zur Konvergenz gebracht werden, wobei die zweite Ebene den Vordergrundteil des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, welches sich der ersten Ebene am nächsten befindet, daß die osten Serien Bilder in ersten Gruppen und die zweiten Serien Bilder in zweiten Gruppen zusammengefaßt werden, daß die erste Gruppe Bilder einen ersten Abstand zwischen der osten und zweiten Ebene und daß die zweite Gruppe Bilder einen erheblich unterschiedlichen zweiten Abstand 10 zwischen den ersten und zweiten Ebene aufweisen, wobei die ersten und zweiten Gruppen der Bilderserien einen gemeinsamen Brennpunkt, jedoch erheblich unterschiedliche Konvergenzpunkte aufweisen, um den Konvergenzpunkt in der zweiten Ebene beizubehalten, wenn die zweite Ebene bezüglich der ersten Ebene verschoben wird, wobei bei abwechselnder Darbietung der ersten und zweiten Bilder ein dreidimensionales Scheinbild mit verminderten Zitterbewegungen der Gegenstände im Vordergrund erzeugt wird. 15 Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß die Konvergenz unabhängig vom Fokus geändert wird, um die Konvergenz in einer Ebene aufirechtzuerhalten, welche den Vordergrundteil des betrachteten Raumes enthält, der dem Betrachter am nächsten liegt, u. zw. selbst dann, wenn sich der Abstand der Ebene bezüglich des Betrachters ändert

Der Erfinder hat erkannt, daß sich ein erheblich verbessertes dreidimensionles Scheinbild erzielen läßt wenn 20 der Konvergenzpunkt nicht in den Brennpunkt des betrachteten Raumes, sondern in den des nächsten Vordergrundteiles des betrachteten Raumes gesetzt wird. Mit solch einer Anordnung können zwar Objekte am Fokus oder erwünschten Teil des betrachteten Raumes so wie Objekte jenseits des Brennpunktes zittern, aber das erzielte gesamte dreidimensionale Scheinbild ergibt eine erheblich verbesserte Gesamtwirkung.

Bei dem Gegenstand nach der genannten GB-PS 2 129 574 verändern Abweichungen die Konvergenz und 25 Fokussierung, wogegen diese erfindungsgemäß getrennte Funktionen sind. Die Erfindung betrifft die Erzeugung eines dreidimensionalen Scheinbildes, wobei die Konvergenz am nächsten Punkt der Szene erfolgt und nicht im Brennpunkt der Linsen.

Weiters wird im Gegensatz zur US-PS 4 089 597 nicht mit horizontaler Parallaxe oder einem speziellen Projektionsschirm gearbeitet, sondern es werden abwechselnde Paare Nord/Süd versetzter Bilder an einem Konver-30 genzpunkt zentriert, der auf das den Bildebenen nächste Objekt eingestellt wird. Die Erfinung betrifft ja nicht die Stereoskopie, sondern die Autostereoskopie, wobei zwei Ursprungspunkte verwendet werden, die sich in einem symmetrischen Nord-Süd-Bogen um das nächste Objekt der Szene, nicht das Subjekt, bewegen und vom Fokus unabhängig sind.

Die Unterschiede zur US-PS 4 078 177 liegen darin, daß abwechselnd Bildpaare aus bloß zwei Nord/Süd 35 versetzten Stellen aufgenommen werden, wogegen im bekannten Fall ein Objekt (Tumor) aus vier Richtungen, nämlich Nord, Süd, Ost und West bestrahlt wird, um Maßstabsdifferenzen zu kompensieren und zweidimensionale Bilder zu medizinischen Diagnosezwecken zu erstellen.

Ferner unterscheidet sich die Erfindung von dem Gegenstand der US-PS 3 818 220 dadurch, daß sie zur Aufzeichnung und Wiedergabe eines dreidimensionalen Scheinbildes auf einem zweidimensionalen Schirm ohne 40 Zuhilfenahme von Linsensystemen dient, wogegen die bekannte Einrichtung zur medizinischen Diagnose mittels dreidimensionaler Informationen in Form zweidimensionaler Bilder vorgesehen ist

Im Gegensatz zur US-PS 3 251 284 werden erfindungsgemäß Hintergrund- und Vordergrundteile weder getrennt noch mit horizontaler Parallaxe aufgenommen und auch nicht mit einem besonderen stereoskopischen Weitwinkelbetrachter betrachtet, sondern auf einem Laufbild- oder Femsehbildschirm dargestellt.

45 Die Unterschiede zur US-PS 3 208 077 liegen im wesentlichen darin, daß die Erfindung autostereoskopisch arbeitet, keine horizontale Parallaxe und keine Maske zur Bildaufzeichnung verwendet Weiters sind die Linsen in Nord/Süd-Richtung symmetrisch versetzt und verschwenken um den KonvergenzpunkL

In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens können die gleichen Abstände der wirksamen Ursprungspunkte in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen der ersten Ebene und Teilen des betrachteten Raumes 50 jenseits der zweiten Ebene geändert werden.

Weiters können die gleichen Abstände der wirksamen Ursprungspunkte in Abhängigkeit von Änderungen im Ausmaß der Relativbewegung zwischen Gegenständen im betrachteten Raum geändert weiden.

Ferner ist von Vorteil, wenn die gleichen Abstände der wirksamen Ursprungspunkte in Abhängigkeit von Änderungen im Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene geändert werden. 55 Günstig ist auch, wenn die ersten und zweiten Bilder des betrachteten Raumes auf einer Sichtfläche aufeinanderfolgend aus dem ersten Ursprungspunkt und danach zeitverschoben aus dem zweiten Ursprungspunkt mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 4 bis 30 Änderungen zwischen dem ersten und zweiten Ursprungspunkt je Sekunde dargeboten werden.

Weiters können der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt einen größten gegenseitigen Abstand aufwei-60 sen, der im wesentlichen dem normalen menschlichen Augenabstand von angenähert 65 mm entspricht.

Eine vorteilhafte Variante des Bildaufzeichnungsträgers zeichnet sich dadurch aus, daß die gleichen Abstände der wirksamen Ursprungspunkte in Abhängigkeit von wenigstens einem der folgenden Punkte geändert werden: -4-

AT 394 459 B a) einer Bewegung zwischen der ersten Ebene und den Teilen des betrachteten Raumes jenseits der zweiten Ebene, b) Änderungen im Ausmaß der Relativbewegung zwischen Gegenständen im betrachteten Raum geändert, c) Änderungen im Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene.

Die Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind; in diesen ist

Fig. 1 eine Draufsicht eines Betrachters, der eine optische Achse hat, die in Richtung zu einem betrachteten Raum hin gerichtet ist, und der von einem linken und rechten Ursprungspuhkt ausgehend binokular sehen kann; Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zum Erhalten von Bildern zur Verwendung beim Anzeigen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer Tragvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Tragvorrichtung gemäß Fig. 3; Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Tragvorrichtung gemäß Fig. 3, wobei die erste und die zweite Position einer Bilderzeugungseinrichtung dargestellt sind, die erhalten werden können durch eine Abstützung gemäß der Erfindung; Fig. 6 ist eine Vorderansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 7 ist eine Seitenansicht der Tragvorrichtung gemäß Fig. 6; Fig. 8 ist eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform ein» Tragvorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 9 ist eine Draufsicht der Tragvorrichtung gemäß Fig. 8; und Fig. 10,11 und 12 sind schematische Darstellungen der Arbeitsweise der Tragvorrichtung gemäß Fig. 9.

Nachstehend wird eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert, in welcher durchgehend gleiche oder entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht es, Bilder zu erhalten zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes mit Vordergrundteilen und Hintergrundteilen, bei Betrachtung durch einen Betrachter, der eine optische Achse hat, die in Richtung gegen den Raum gerichtet ist, wobei der Betrachter binokular sehen kann mit einem linken und einem rechten Ursprungspunkt. Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Betrachters (10), der eine optische Achse (12) hat, die in Richtung gegen einen betrachteten Raum (14) gerichtet ist Der Raum (14) hat Vordergrundteile (16,18) und Hintergrundteile (20, 22), und zwar mit Bezug auf den Betrachter (10). Der Betrachter (10) kann gemäß der Darstellung binokular bzw. zweiäugig sehen, ausgehend von einem linken Ursprungspunkt (24) und einem rechten Ursprungspunkt (26). Die optische Achse (12) des Betrachters (10) kann entweder auf die Vordergrundteile (16,18) oder auf die Hintergrundteile (20, 22) des Raumes (14) gerichtet werden, und die Darstellung in Fig. 1, daß die optische Achse (12) auf den Hintergrundteil (20) gerichtet ist, ist lediglich als ein mögliches Beispiel anzusehen und sie stellt keine Beschränkung dar. Die optischen Achsen (28) und (30) der Ursprungspunkte (24) und (26) konvergieren gegen die optische Achse (12) an einem Teil des Raumes (14) unter prinzipieller Betrachtung des Betrachters (10). Zusätzlich zum Konvergieren der optischen Achsen (12, 28) und (30) zu dem Hintergrundteil (20) ist der Betrachter (10) wirksam, die Vorrichtung auf den Konvergenzpunkt zu fokussieren, d. h. auf den Hintergrundteil (20).

Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt einen ersten Schritt zum Erhalten eines ersten Bildes des Raumes, betrachtet entlang einer ersten optischen Achse, die einen ersten Ursprungspunkt hat. In dieser Hinsicht wird die Aufmerksamkeit auf Fig. 2 gerichtet, die eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten betrachteten Raumes (14) ist. In Fig. 2 ist der Raum (14) in Seitenansicht dargestellt und er erhält wiederum die Vordergrundteile (16) und (18) sowie die Hintergrundteile (20) und (22). Ein Vergleich der Draufsicht des Raumes (14) in Fig. 1 und der Seitenansicht des Raumes (14) in Fig. 2 gibt einen Hinweis der dreidimensionalen Positionierung der Vordergrundteile (16,18) und der Hintergrundteile (20, 22).

Wie oben bemerkt, besteht ein erster Schritt des Verfahrens gemäß der Erfindung darin, ein erstes Bild des Raumes (14) zu erhalten, betrachtet entlang einer ersten optischen Achse, die einen ersten wirksamen Ursprungspunkt hat. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird ein erstes Bild des Raumes (14) erhalten, betrachtet entlang einer ersten optischen Achse (40) der Bilderzeugungseinrichtung (42). Die Bilderzeugungseinrichtung (42) kann beispielsweise eine feststehende photographische Kamera umfassen. Jedoch kann alternativ die Bilderzeugungseinrichtung (42) irgendeine Art einer Bilderzeugungseinrichtung sein, beispielsweise eine Filmkamera oder eine Videokamera. Der in der Beschreibung verwendete Ausdruck "optische Achse" einer Bilderzeugungseinrichtung definiert eine gerade Linie, die sich von dem vordersten optischen Mechanismus, der in Verbindung mit dieser Bilderzeugungseinrichtung verwendet wird, in Richtung gegen den Raum (14) erstreckt. Zusätzlich umfaßt der Ausdruck "wirksame" optische Achse einer Bilderzeugungseinrichtung irgendeine Erstreckung oder Verlängerung der optischen Achse von dieser Einrichtung von dem vordersten optischen Mechanismus, der dieser Einrichtung zugeordnet ist, nach hinten weg von dem Raum. Die "tatsächliche" optische Achse einer Bilderzeugungseinrichtung umfaßt in der Beschreibung den tatsächlichen optischen Weg der Bilderzeugungseinrichtung hinter dem vordersten optischen Mechanismus der Einrichtung in einer Richtung von dem betrachteten Raum weg. Der "tatsächliche" Ursprungspunkt einer Bilderzeugungseinrichtung ist die tatsächliche körperliche Anordnung der Bilderzeugungsebene einer Bilderzeugungseinrichtung dort, wo die "tatsächliche" optische Achse dieser Bilderzeugungseinrichtung die Bilderzeugungsebene dieser Einrichtung schneidet Der "wirksame" Ursprungs- -5-

AT 394 459 B punkt einer optischen Achse einer Bilderzeugungseinrichtung ist der Punkt entlang der "wirksamen" optischen Achse dieser Einrichtung im gleichen optischen Abstand hinter dem vordersten optischen Mechanismus, der dieser Einrichtung zugeordnet ist, wie er entlang der "tatsächlichen" optischen Achse dieser Einrichtung von dem optischen Mechanismus zum tatsächlichen Ursprungspunkt dieser Bilderzeugungseinrichtung vorhanden ist. Demgemäß fällt der "wirksame” Ursprungspunkt einer Bilderzeugungseinrichtung mit dem "tatsächlichen" Ursprungspunkt einer Bildeizeugungseinrichtung zusammen, wenn kein optischer Mechanismus entlang der optischen Achse dieser Einrichtung in einer Zwischenposition angeordnet ist. Wenn jedoch ein Strahlteiler, ein Spiegel oder eine andere Einrichtung zum Ändern der Richtung der optischen Achse entlang der optischen Achse der Bilderzeugungseinrichtung eingesetzt ist, um die Richtung dieser optischen Achse zu ändern, fallt der "wirksame" Ursprungspunkt dieser Bilderzeugungseinrichtung nicht mehr notwendigerweise mit dem "tatsächlichen" Ursprungspunkt dieser Bildeizeugungseinrichtung zusammen.

In Fig. 2 ist eine Bilderzeugungseinrichtung (42) dargestellt, die eine Bilderzeugungsebene (44) aufweist, welche zur optischen Achse (40) rechtwinklig angeordnet und mit Bezug auf diese zentriert ist. Die Bilderzeugungseinrichtung (42) hat einen optischen Mechanismus (46) in Form einer Linse, welche die optische Achse (40) durchsetzt. Jedoch ändert bei der dargestellten Ausführungsform gemäß Fig. 2 der optische Mechanismus (46) die lineare Natur der optischen Achse (40) nicht. Demgemäß definiert der Schnittpunkt der optischen Achse (40) mit der Mitte der Bildebene (42) einen Ursprungspunkt (48), der sowohl der "wirksame" als auch der "tatsächliche” Ursprungspunkt der Bilderzeugungseinrichtung (42) ist Die Bilderzeugungseinrichtung (42) kann demgemäß verwendet werden, um ein erstes Bild des betrachteten Raumes (14) zu erhalten, betrachtet entlang der ersten optischen Achse (40), die einen ersten wirksamen Ursprungspunkt (48) hat.

Weiterhin ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung ein Schritt vorgesehen zum Erhalten eines zweiten Bildes des betrachteten Raumes, betrachtet entlang einer zweiten optischen Achse, die einen zweiten wiiksamen Ursprungspunkt hat. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist eine zweite Bilderzeugungseinrichtung (42') vorgesehen mit einer zweiten optischen Achse (40') und einem zweiten wirksamen Ursprungspunkt (48'). Die Bilderzeugungseinrichtung (42') kann tatsächlich eine Einrichtung sein, die von der Bilderzeugungseinrichtung (42) getrennt bzw. unterschiedlich ist. Sie kann aber auch einfach die Bildeizeugungseinrichtung (42) aufweisen, die in einer zweiten Position angeordnet ist, um dadurch ein zweites Bild des betrachteten Raumes (14) zu erhalten, betrachtet entlang der zweiten optischen Achse (40'), die den zweiten Ursprungspunkt (48') hat

Weiterhin sind gemäß der Erfindung die oben genannten ersten und zweiten Ursprungspunkte in einer ersten Ebene angeordnet, welche den linken und den rechten Ursprungspunkt eines hypothetischen Betrachters enthält der einen Raum betrachtet, wobei der erste und der zweite Ursprungspunkt jeweils in einem gleichen Abstand über bzw. unter einer ersten Linie, welche den rechten und den linken Ursprungspunkt miteinander verbindet und entlang einer zweiten Linie angeordnet sind, die zu der ersten Linie rechtwinklig verläuft und diese halbiert, und wobei die erste und die zweite optische Achse ausgerichtet sind, um zu einer zweiten Ebene parallel zu der ersten Ebene zu konvergieren, wobei die zweite Ebene den Vordergrundteil des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält der der ersten Ebene am nächsten liegt. Wie in Fig. 2 dargestellt sind der erste und der zweite Ursprungspunkt (48) und (48') in einer ersten Ebene (50) angeordnet welche die beiden Ursprungspunkte (24) und (26) enthält. Die Ebene (50) verläuft rechtwinklig zur optischen Achse (12) des Betrachters (10). Die Ursprungspunkte (48) und (48') sind jeweils in einem ersten Abstand (d) bzw. in einem zweiten Abstand (d') über bzw. unter einer ersten Linie (52) (siehe Fig. 1) angeordnet welche die beiden Ursprungspunkte (24) und (26) miteinander verbindet. Die Abstände (d) und (d') sind einander gleich, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Zusätzlich sind die Ursprungspunkte (48) und (48') entlang einer zweiten Linie (54) angeordnet die zur ersten Linie (52) rechtwinklig verläuft und diese halbiert (siehe Fig. 2).

Weiterhin sind gemäß Fig. 2 die optischen Achsen (40) und (40') derart gerichtet, daß sie in einer zweiten Ebene (56) konvergieren, die zu der ersten Ebene (50) parallel verläuft und die den Vordergrundteil (16) des betrachteten Raumes (14) innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters (10) enthält der der ersten Ebene (50) am nächsten liegt

Das Verfahren gemäß der Erfindung und gemäß vorstehender Beschreibung umfaßt mehrere wichtige Merkmale, die dazu dienen, die Tiefenqualität des erhaltenen Bildes zu verbessern, und dazu, Verzerrungseffekte beträchtlich zu verringern.

Das Erfordernis, daß der erste wirksame Ursprungspunkt und der zweite wirksame Ursprungspunkt jeweils in einem gleichen Abstand über bzw. unter einer ersten Linie liegen, welche die beiden Ursprungspunkte miteinander verbindet, und entlang einer zweiten Linie angeordnet sind, die zu der ersten Linie rechtwinklig verläuft und diese halbiert, ist eines dieser Merkmale. Wie oben erwähnt, ist Ungleichheit, unabhängig davon, ob sie horizontal oder vertikal vorhanden ist, in großem Ausmaß verantwortlich für das Hinzufügen einer Parallaxe zu Sicht-bildem. Teile von betrachteten Räumen, welche im wesentlichen ebene Flächen haben, erzeugen Bilder, die eben und zweidimensional erscheinen. Änderungen in der Betrachtungsperspektive ändern das Aussehen dieser Teile nicht. Teile eines betrachteten Raumes, die natürliche Tiefe haben, wenn sie direkt betrachtet werden, ändern jedoch ihr Aussehen bzw. insbesondere ihre Position und ihren Aspekt, wenn die Betrachtungsperspektive geändert wird. Änderungen der Betrachtungsperspektive erzeugen entsprechende Kanten auf dem Bild, die nicht vollkommen miteinander übereinstimmen, wenn die Bilder überlagert oder übereinander angeordnet werden. Alternative Darstellungen dieser Bilder erzeugen Kontrast an diesen Kanten, der vom Gehirn als Tiefe wahrge- -6-

AT 394 459 B nommen wird.

Vertikale Parallaxe wird gegenüber horizontaler Parallaxe bevorzugt, weil gefunden worden ist, daß das Gehirn gegenüber horizontaler Bewegung empfindlicher ist, was bedeutet, daß horizontale Bewegung besser erkannt wird. Jedoch erzeugt vertikale Parallaxe allgemein eine gewisse merkbare vertikale Schwingbewegung bzw. Hin- und Herbewegung.

Unter anderen Gründen können Verzerrungseffekte sich ergeben aus Änderungen der Größe von in dem Bild erscheinenden Objekten. Die Größe des Objektes in einem Bild hängt teilweise von dem Abstand zwischen dem Objekt und der Bilderzeugungsebene ab. Das Auswählen der Ursprungspunkte in jeweils gleichen Abständen über bzw. unter einer ersten Linie, welche die Ursprungspunkte miteinander verbindet und entlang einer zweiten Linie angeordnet ist, die zu der ersten Linie rechtwinklig verläuft und diese halbiert, führt dazu, daß diese Ursprungspunkte in gleichen Abständen von Teilen des betrachteten Raumes entlang der optischen Achse des Betrachters verbleiben, und es führt dazu, daß ein erstes und ein zweites Bild des Raumes geschaffen wird, die, wenn sie in der Art und Weise übereinandergelegt oder überlagert werden, wie es in der US-PS 4 429 328 offenbart ist, zu einem Scheinbild mit Tiefe führen auf der Basis der Parallaxe und nicht auf der Basis einer Größenänderung, die durch unterschiedliche Bildabstände eingefuhrt ist. Dies ist aus Fig. 2 ersichtlich, gemäß welcher der Abstand (d) plus (d') (der Abstand zwischen den Ursprungspunkten (48) und (48') entlang der Linie (54)) die Basis eines gleichschenkligen Dreiecks bildet, dessen Schenkel durch die gleichlangen optischen Achsen (40) und (40’) gebildet sind.

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie oben beschrieben ist, erfordern, daß die beiden Ursprungspunkte in der oben definierten ersten Ebene verbleiben, wobei die erste Ebene die beiden Ursprungspunkte enthält und zur optischen Achse des Betrachters rechtwinklig verläuft Tatsächlich ist ein Schrägstellen der Bilderzeugungseinrichtungen in gleichem und entgegengesetztem Ausmaß um Drehachsen gefordert, welche die wirksamen optischen Achsen der Bilderzeugungseinrichtungen schneiden, vorzugsweise an den wirksamen Ursprungspunkten der Bildeizeugungseinrichtungen, wobei die Achsen zu der ersten Linie parallel verlaufen, welche den rechten und den linken Ursprungspunkt miteinander verbindet. Tatsächlich kann dieses Merkmal dahingehend identifiziert werden, daß es erforderlich ist, die Bildeizeugungseinrichtung in einer Weise zu drehen, bei welcher die Länge der wirksamen optischen Achsen beider Bildeizeugungseinrichtungen gleichbleibt.

Das Merkmal, daß die beiden Ursprungspunkte in der ersten Ebene verbleiben, wird nicht erhalten durch Verwendung eines Standard-Dreibeins, welches zu einem Schrägstellen oder Verkanten einer Bilderzeugungseinrichtung, beispielsweise einer Kamera, entlang der Basis dieser Einrichtung führt. Wenn beispielsweise ein solches Dreibein bzw. dreibeiniges Stativ verwendet würde in Verbindung mit der Ausführung gemäß Fig. 2, würde die Bilderzeugungseinrichtung (42) entlang der Basis von ihr schräggestellt werden, was dazu führen würde, daß der Ursprungspunkt (48) zu einer Stelle vor der Ebene (50) und über der optischen Achse (42) verschoben werden würde zu einem Abstand, der kleiner als (d) ist In gleich»1 Weise würde die Verwendung eines Dreibeins, um die erforderliche Winkelbewegung der Bilderzeugungseinrichtung (42') zu erhalten, dazu führen, daß der Ursprungspunkt (48’) in eine Position hinter der Ebene (50) gebracht werden würde, die von der optischen Achse (12) in einem Abstand liegt, der größer als der Abstand (d’> ist. Demgemäß würde der resultierende optische Weg (40) kürzer sein als der resultierende optische Weg (40’), wodurch ein unerwünschter Verzerrungseffekt hervorgerufen werden würde. Zusätzlich würde die Verwendung eines bekannten dreibeinigen Stativs dazu führen, daß das Oberende und das Unterende der Bilderzeugungsebene (44) der zweiten Ebene (56) näherliegen würde, und daß das Oberende und das Unterende der Bilderzeugungsebene (44') der Bilderzeugungsein-richtung (42') hinter der Ebene (50) in größerem Abstand von der zweiten Ebene (56) angeordnet würde. Demgemäß würde Winkelbewegung der Bilderzeugungseinrichtungen (42) und (42') unter Verwendung eines bekannten dreibeinigen Stativs zu einem wesentlich weniger scharfen zusammengesetzten Bild führen, welches geringere Tiefenqualität hat als ein Bild, welches nach dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erzeugt ist.

Weiterhin ist die Anordnung des Konvergenzpunktes der ersten und der zweiten optischen Achse in einer zweiten Ebene, die den Vordergrundteil des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, der der ersten Ebene am nächsten liegt, ebenfalls ein wichtiges Merkmal der Erfindung. Indem beide optische Achsen zu diesem Konvergenzpunkt gerichtet werden, sind Unterschiede in dem Bild an diesem Punkt im wesentlichen auf Tiefenaspekte begrenzt. Jedoch wird durch die Ungleichheit der Bildeizeugungsstellen Bewegung von Objekten im Vordergrund und im Hintergrund relativ zu dem Konvergenzpunkt hervorgerufen. Es ist gefunden worden, daß das Gehirn Bewegungen von Objekten im Vordergrund mehr bzw. stärker zur Kenntnis nimmt als Bewegungen von Objekten im Hintergrund. Als Konsequenz ist der Konvergenzpunkt gemäß der Erfindung in der Ebene des Vordergrundteiles des betrachteten Raumes, der der ersten Ebene am nächsten liegt, festgelegt, um dadurch Bewegung von Objekten im Vordergrund zu minimieren, während in geringerem Maß erkennbare Bewegung von Objekten im Hintergrund toleriert wird.

Insbesondere ist, wie in Fig. 2 dargestellt, der Konvergenzpunkt (58) der optischen Achsen (40) und (40') so eingestellt, daß er mit der optischen Achse (12) in der zweiten Ebene (56) zusammenfällt, die ebenfalls den Vordergrundteil (16) des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters (10) enthält, der der eisten Ebene (50) am nächsten liegt Es ist zu verstehen, daß der Konvergenzpunkt (48) neu angeordnet werden muß, wenn der Vordergrundteil (16) sich bewegt oder wenn ein neuer Vordergrundteil in den betrachteten Raum -7-

AT 394 459 B eintritt, welcher der ersten Ebene (50) näherliegt. Es ist weiterhin zu verstehen, daß Diskontinuitäten in einer Szene innerhalb des betrachteten Raumes (14), beispielsweise eine Erdbodenebene, als der vorderste Teil (16) angesehen werden kann für den Zweck, den Konvergenzpunkt (58) zu positionieren.

Dieses Erfordernis, den Konvergenzpunkt in der oben genannten zweiten Ebene zu positionieren, erfordert kein Fokussieren auf diesen Konvergenzpunkt. Tatsächlich fällt der Brennpunkt des ersten und des zweiten Bildes, außer wenn der Vordergrundteil in der zweiten Ebene das Aufmerksamkeitszentrum des Sichtfeldes ist, typisch nicht mit dem Konvergenzpunkt der ersten und der zweiten optischen Achse zusammen. Auch dies ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung. Stattdessen werden das erste und das zweite Bild in einer dritten Ebene (55) in dem betrachteten Raum fokussiert, die parallel zu der zweiten Ebene (56) und jenseits dieser angeordnet ist.

Wie oben bemerkt, werden die beiden Bilder, die gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten werden, vorzugsweise aufeinanderfolgend an einer Betrachtungsfläche von dem ersten Ursprungspunkt und dann, zeitverschoben, von dem zweiten Ursprungspunkt dargestellt in Übereinstimmung mit der Offenbarung der US-PS 4 429 328, und zwar in einer Rate in einem Bereich von 4 bis 30 Änderungen je Sekunde zwischen den beiden Ursprungspunkten. Diese Rate wird allgemein als Zeitverschiebungsrate bezeichnet. Es wird weiter bevorzugt, daß der Schritt des Darstellens eine Änderung der Rate von Änderungen umfaßt, vorzugsweise als eine Funktion des Inhaltes der Szene. Demgemäß kann eine Reihe von ersten und zweiten Bildern genommen werden mit einer Rate von beispielsweise 8 Änderungen je Sekunde zwischen dem ersten und dem zweiten Ursprungspunkt, wonach eine Folge von ersten und zweiten Bildern folgt mit 10 oder 12 Änderungen je Sekunde zwischen den beiden Ursprungspunkten.

Es wird weiter bevorzugt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung den Schritt des Wiederholens des Verfahrens zum Erhalten des ersten und des zweiten Bildes umfaßt, während die erste und die zweite optische Achse weiterhin in der zweiten Ebene konvergieren. Dieser Schritt liefert die Darstellung eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes einschließlich einer Bewegung.

Es wird weiter bevorzugt, daß das Verfahren gemäß der Erfindung den Schritt umfaßt, die vertikale Ungleichheit, d. h. die gleichen Abstände (d) und (d*), bei relativer Bewegung zwischen der ersten Ebene und Teilen des betrachteten Raumes jenseits der zweiten Ebene zu ändern. Allgemein nimmt der Abstand zwischen der ersten Ebene und den Teilen des betrachteten Raumes jenseits der zweiten Ebene zu, und die gleichen Abstände des ersten und des zweiten Ursprungspunktes über und unter der ersten Linie können vergrößert werden, wohingegen diese Abstände vorzugsweise verringert werden, wenn der Abstand zwischen der ersten Ebene und Teilen des betrachteten Raumes jenseits der zweiten Ebene verringert wird.

Weiterhin umfaßt das Verfahren gemäß der Erfindung vorzugsweise den Schritt, die gleichen Abstände des ersten und des zweiten Ursprungspunktes über bzw. unter der ersten Linie bei einer Änderung des Grades an relativer Bewegung zwischen Objekten in dem betrachteten Raum zu ändern. Wenn der Grad an relativer Bewegung zunimmt, können die gleichen Abstände vergrößert werden, wohingegen bei Verringerung des Grades an relativer Bewegung die Größe dergleichen Abstände vorzugsweise verringert wird.

Es wird weiterhin bevorzugt, daß die Größe der gleichen Abstände zwischen dem ersten und dem zweiten Ursprungspunkt über bzw. unter der ersten Linie bei einer Änderung des Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Ebene geändert wird. Wenn der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Ebene vergrößert wird, werden diese Abstände vorzugsweise vergrößert, wohingegen bei Verringerung des Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Ebene diese Abstände vorzugsweise verringert werden.

Wie oben bemerkt, kann beim Verfahren gemäß der Erfindung die Zeitverschiebungsrate auch als ein Parameter verwendet werden. Wie oben beschrieben, vergleicht das Gehirn Bilder vom rechten und linken Auge miteinander mit der visiopsychologischen Speicherrate, die typisch acht bis zehn Vergleiche je Sekunde beträgt. Die Zeitverschiebungsrate gemäß der Erfindung ist vorzugsweise so ausgewählt, daß sie mit der Rate übereinstimmt, die in der US-PS 44 29 328 übereinstimmt. Indem die Augen des Betrachters mit abwechselnden Bildern beliefert werden, die sich in der vertikalen Parallaxe unterscheiden und so zeitverschoben sind, daß Übereinstimmung mit der Beharrung des Sehspeichers des Betrachters erhalten ist, d. h. mit der visiopsychologischen Speicherrate, wird dem Betrachter Tiefeninformation in einer Form geliefert, die durch das Gehirn in natürlicher Weise in ein dreidimensionales Bild übersetzt wird. Wenn die Zeitverschiebungsrate kleiner als die visiopsychologische Speicherrate ist, kann ein merkbares Schwingen bzw. Hin- und Herbewegen der Objekte, insbesondere relativ stationärer Objekte, auftreten, und die Tiefenqualität ist beträchtlich verringert. Dies ergibt sich, weil die Bilder von einer gegebenen Bilderzeugungsstelle im Gehirn verharren können, anstatt sie zu mischen, um ein zusammengesetztes Bild mit verstärkter Tiefe zu schaffen. Zeitverschiebungsraten, die größer sind als die visiopsychologische Speicherrate, führen dazu, daß die Tiefenqualität weniger verharrend ist, bis bei einer Rate von etwa dreißig Änderungen je Sekunde die Tiefenqualität effektiv verloren ist Vorzugsweise werden die drei prinzipiellen Variablen gemäß vorstehender Beschreibung, Ungleichheit (nämlich der Abstand des ersten Ursprungspunktes über der ersten Linie und des zweiten Ursprungspunktes unter der ersten Linie), Konvergenzpunkt und Zeitverschiebung in koordinierter Weise eingestellt, um die erwünschte Tiefenqualität im Verhältnis zu relativen Bewegungen zwischen der ersten und der zweiten Ebene und zwischen Objekten in dem betrachteten Raum jenseits der zweiten Ebene zu erhalten.

Es ist zu bemerken, daß die Prinzipien der vorliegenden Erfindung gemäß vorstehender Beschreibung auch angewendet werden können auf computererzeugte graphische Darstellungen, in denen das erste und das zweite Bild -8-

AT 394 459 B mittels Computer erzeugt sind in Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung gemäß vorstehender Beschreibung.

Es ist weiterhin zu bemerken, daß die vorliegende Erfindung ein Bildaufzeichnungsmedium, beispielsweise einen Film, ein Videoband, eine Laserscheibe, einen Computerspeicher u. dgl., umfaßt, auf welches das erste und das zweite Bild aufgezeichnet bzw. auf ihm gespeichert sind, und zwar in Übereinstimmung mit dem Verfahren gemäß der Erfindung.

Die Erfindung umfaßt auch eine Vorrichtung zum Durchführen der oben beschriebenen Verfahren. Insbesondere ist die Erfindung gerichtet auf eine Tragvorrichtung für eine Bilderzeugungseinrichtung, die verwendet wird, um Bilder zu erzeugen zwecks Darstellung eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes mit Vordergrundteilen und Hintergrundteilen, betrachtet von einem Betrachter, der eine optische Achse hat, die in Richtung gegen den betrachteten Raum gerichtet ist, und der binokular sehen kann, ausgehend von einem rechten und einem linken Ursprungspunkt, wobei die Bilderzeugungseinrichtung Bilder des Raumes schaffen kann, betrachtet entlang einer optischen Achse, die einen wirksamen Ursprungspunkt hat.

Die Tragvorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt einen Tragarm zum Halten der Bilderzeugungseinrichtung und eine Positioniereinrichtung zum Positionieren der Bilderzeugungseinrichtung in einer besonderen Weise, nämlich i) zum Anordnen des Tragarmes in einer ersten Position, in welcher der Ursprungspunkt der Bilderzeugungseinrichtung in einer ersten Ebene liegt, die den linken und rechten Ursprungspunkt enthält und zu der optischen Achse des Betrachters rechtwinklig verläuft, wobei der Ursprungspunkt der Bilderzeugungseinrichtung in einem ersten Abstand über einer ersten Linie, welche den rechten und den linken Ursprungspunkt miteinander verbindet, und entlang einer zweiten Linie angeordnet ist, die zu der ersten Linie rechtwinklig verläuft und diese halbiert, ii) zum Anordnen des Tragarms in einer zweiten Position, in welcher der Ursprungspunkt der Bilderzeugungseinrichtung in der ersten Ebene und entlang der zweiten Linie in einem zweiten Abstand unter der ersten Linie angeordnet ist, der gleich dem ersten Abstand ist, und iii) zum Drehen des Tragarmes um eine dritte Linie, die zur ersten Linie parallel verläuft und durch die wirksame optische Achse der Bilderzeugungseinrichtung geht, vorzugsweise am wirksamen Ursprungspunkt, um die optische Achse der Bilderzeugungseinrichtung, wenn der Tragarm sich in der ersten Position befindet, und die optische Achse der Bilderzeugungseinrichtung, wenn der Tragarm sich in der zweiten Position befindet, miteinander konvergieren zu lassen, wobei die optische Achse des Betrachters sich in einer zweiten Ebene befindet, die zu der ersten Ebene parallel verläuft und die den Vordergrundteil des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, der der ersten Ebene am nächsten liegt

Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer Tragvorrichtung gemäß der Erfindung und Fig. 4 ist eine Vorderansicht dieser Tragvorrichtung. Wie in den Fig. 3 und 4 dargestellt, sind Abstützarme (100) und ein Tragarm (101) vorgesehen zum Halten einer Bilderzeugungseinrichtung (102), die eine optische Achse (104) und einen wirksamen Ursprungspunkt (106) hat. Die Fig. 3 und 4 zeigen weiterhin eine Basis (108), einen vertikalen Träger (110), Anschläge (112) und (114), Halbwellen (116) und (118), Sicherungen (120) und (122), eine Anzeige (124) und eine Sicherung (125). Der vertikale Träger (110) ist an der Basis (108) angebracht, wohingegen die Anschläge (112) und (114) an dem senkrechten Träger (110) angebracht sind. Die Halbwellen (116) und (118) sind am Abstützarm (100) angebracht und erstrecken sich zu den betreffenden Seiten des Tragarmes (101) durch entsprechende Öffnungen in dem Abstützarm (100) hindurch. Sicherungen (120) und (122) verhindern relative Drehung der Wellen (116) und (118) und der Abstützarme (100). Die Anzeige (124) umfaßt einen Zeiger an einem der Abstützarme (100) und eine Winkelskala an dem Tragarm (101), zu welcher der Zeiger gerichtet ist, um dadurch die Winkelverschiebung des Tragarmes (101) relativ zu dem Abstützarm (100) zu messen. Die Sicherung (125) verhindert wahlweise relative Bewegung des Abstützarmes (100) und des vertikalen Trägers (110).

Bei der Tragvorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 sind die Halbwellen (116) und (118) verwendet, um Drehung des Tragarmes (101) und der Bilderzeugungseinrichtung (102) um den Ursprungspunkt (106) dieser Einrichtung herum zu ermöglichen. Diese Anordnung ist fundamental unterschiedlich gegenüber zum Stand der Technik gehörenden Anordnungen, in denen Bilderzeugungseinrichtungen um die Basis der betreffenden Bilderzeugungseinrichtung gedreht oder schräggestellt werden und nicht um den Ursprungspunkt dieser Einrichtung. Durch Schaffung einer Abstützung, die Schrägstellung der Bilderzeugungseinrichtung (124) um den Ursprungspunkt der optischen Achse dieser Einrichtung ermöglicht, erleichtert die Abstützung gemäß der Erfindung das Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung in großem Ausmaß. In dieser Hinsicht ist der Abstand zwischen den Anschlägen (112) und (114) so ausgewählt, daß er die Summe aus dem Abstand des ersten Ursprungspunktes oberhalb einer ersten Linie und dem Abstand des zweiten Ursprungspunktes unterhalb dieser ersten Linie ist, welche die beiden Ursprungspunkte miteinander verbindet Insbesondere schafft die Kombination der Abstützarme (100), der Basis (108), des vertikalen Trägers (110), der Anschläge (112, 114), der Wellen (116, 118) und der Sicherungen (120) und (124) einen Mechanismus zum Anordnen des Tragarmes (101) in einer ersten Position, die in Fig. 3 durch eine Umrißlinie (130) dargestellt ist und in welcher der Ursprungspunkt (106) der Bilderzeugungseinrichtung (102) in einer ersten Ebene (50), welche den rechten und den linken Ursprungspunkt (24) und (26) (siehe Fig. 4) enthält und zur optischen Achse (12) des Betrachters rechtwinklig verläuft, sowie in einem ersten Abstand (d) über einer ersten Linie (52), welche den rechten und den linken Ursprungspunkt (24,26) miteinander verbindet, und entlang einer zweiten Linie (54) angeordnet ist, die zu der ersten Linie -9-

AT 394 459 B (52) rechtwinklig verläuft und diese halbiert Durch die Kombination dieser Elemente ist weiterhin ein Mechanismus zum Anordnen des Tragarmes (101) in einer zweiten Position geschaffen, die in Fig. 5 mit einer Umrißlinie (140) dargestellt ist und in welcher der Ursprungspunkt (106) der Bilderzeugungseinrichtung (102) in der ersten Ebene (50) entlang der zweiten Linie (54) in einem Abstand (d') unter der ersten Linie (52) angeordnet ist wobei (d’) gleich (d) ist und zum Drehen des Tragarmes (101) um eine dritte Linie (142) in der ersten Ebene (50), die zur ersten Linie (52) parallel verläuft und durch den Ursprungspunkt (106) der Bilderzeugungseinrichtung (102) hindurchgeht, um in der ersten Position die optische Achse (104) der Bilderzeugungseinrichtung (102) mit dem Tragarm (101), und in der zweiten Position die optische Achse (104) der Bilderzeugungseinrichtung (102) mit dem Tragarm (101) derart auszurichten, daß sie gegeneinander und gegen die optische Achse (12) des Betrachters an einer Stelle (144) in der zweiten Ebene (56) konvergieren, wobei die zweite Ebene (56) den Vordergrundteil (16) des betrachteten Raumes (14) innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, der der ersten Ebene (50) am nächsten liegt.

Eine mehr im einzelnen dargestellte Ausführungsform der Tragvorrichtung gemäß der Erfindung ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt. Wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, ist eine Tragvorrichtung (200) vorgesehen, die einen ersten Rahmen (202), einen zweiten Rahmen (204) und einen dritten Rahmen (206) aufweist. Zusätzlich weist die Tragvorrichtung (200) einen Mechanismus (208) zum Bewegen des ersten Rahmens (202) entlang einer Längsachse (210) des zweiten Rahmens (204) auf. Der erste Rahmen (202) umfaßt eine Halterung (212), um die Bilderzeugungseinrichtung (216) um eine Linie (218) zu drehen, die in der ersten Ebene (50) liegt und die zur Linie (52) parallel verläuft und durch den Ursprungspunkt (214) der Bilderzeugungsein-richtung (216) geht. Weiterhin umfaßt der zweite Rahmen (204) einen ersten Anschlag (220) und einen zweiten Anschlag (222), die bewegbar positionierbar sind, um relative Bewegung der beiden Rahmen (202, 204) auf das Zweifache des ersten Abstandes (d) (oder auf das Zweifache des zweiten Abstandes (d')) zu begrenzen, wie es oben angegeben ist.

Die Tragvorrichtung (200) umfaßt einen Mechanismus (226) zum Bewegen des zweiten Rahmens (204) entlang der Längsachse (228) des dritten Rahmens (206), um die Linie (52) in einer Richtung parallel zur Linie (54) zu bewegen, wie es oben beschrieben ist.

Insbesondere umfaßt, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, der erste Rahmen (202) Gleitblöcke (250) und (252), während der zweite Rahmen (204) Führungswellen oder Führungsschäfte (254, 256) umfaßt. Die Gleitblöcke (250) und (252) sind derart dimensioniert, daß sie über die Führungsschäfte (254) und (256) passen und auf diesen gleiten. Die Halterung (212) umfaßt einen Lagerarm (258) und einen Lagerarmflansch (260), einen hinteren Anschlag (262) und einen vorderen Anschlag (264). Ein pneumatischer Zylinder (268) ist vorgesehen, um dem Lagerarm (258) Drehbewegung zu erteilen und damit der Bilderzeugungseinrichtung (216), und zwar rund um die Achse einer Welle (270). Die Welle (270) ist am ersten Rahmen (202) mittels Lagergehäusen (272) und (274) drehbar angebracht. Ein Mikrometer (276) mißt das Ausmaß an Drehung, welches durch den pneumatischen Zylinder (268) erteilt worden ist.

Pneumatische Zylinder bzw. Druckluftzylinder (280) und (282) sind mit dem zweiten Rahmen (204) gekoppelt und sie haben Kolbenstangen (286) und (288), die mit dem ersten Rahmen (202) in Eingriff stehen und wirksam sind, um den ersten Rahmen (202) wahlweise zwischen den Anschlägen (220) und (222) zu bewegen. Die Anschläge (220) und (222) können Bolzen aufweisen, die durch entsprechende Öffnungen in dem oberen und dem unteren Teil des ersten Lagerarmes (204) geschraubt sind. Die Anordnung des ersten Lagerarmes (202) relativ zu dem zweiten Lagerarm (204) ist durch ein Mikrometer (290) angezeigt. Eine Druckluftzufuhr (292) liefert Druckluft über Druckluftschläuche (294) zu den Zylindern (268, 280) und (282). Steuerung der Druckluftzuführung ist erzielt durch Betätigung von Einlaßventilen (296).

Eine weitere Ausführungsform der Tragvorrichtung gemäß der Erfindung ist in den Fig. 8 und 9 dargestellt. Insbesondere zeigen die Fig. 8 und 9 eine Tragvorrichtung (400), die einen Basisteil (402), einen hinteren Unterschiedsschwenkpunkt (404) (disparity pivot (404)), einen hinteren Unterschiedsschwenkpunkthebelarm (406), einen Konvergenzschwenkpunktwagen (408), einen Konvergenzhebelarm (410), einen vorderen Unterschiedsschwenkpunkt (412), einen vorderen Unterschiedshebelarm (414), eine vorgespannte Feder (418), einen Strahlteiler (420), einen Spiegel (422), einen linken Kameratrog (424), einen rechten Kameratrog (426), eine Konvergenzeinstellung (428), eine Unterschiedseinstellung (430), einen Konvergenzanzeiger (432) und einen Unterschiedsanzeiger (434) umfaßt.

Der Strahlteiler (420) und der Spiegel (422) schaffen in Kombination einen Mechanismus zum Ändern des Weges wenigstens der ersten oder der zweiten optischen Achse einer betreffenden ersten und zweiten Bilderzeugungseinrichtung, deren jede an einem der beiden Kameratröge (424) und (426) angeordnet werden soll. Die Kombination aus Strahlteiler (420) und Spiegel (422) bildet einen ersten und einen zweiten wirksamen Ursprungspunkt für den ersten und zweiten optischen Weg der Bilderzeugungseinrichtungen, die an den Kameratrögen (424) und (426) abgestützt werden sollen. Der Abstand zwischen dem optischen Zentrum des Strahlteilers (420) und dem optischen Zentrum des Spiegels (422) fällt mit dem Abstand zusammen, um welchen der linke Kameratrog (424) vor dem rechten Kameratrog (426) angeordnet ist. Demgemäß sind die tatsächlichen optischen Achsen (450) und (452) der an den Kameratrögen (424) und (426) anzuordnenden Bilderzeugungseinrichtungen in ihrer Länge identisch. Auf diese Weise fallen die wirksamen Ursprungspunkte dieser Bilderzeugungseinrichtungen tatsächlich mit dem tatsächlichen Ursprungspunkt der Bilderzeugungseinrichtung zusammen, -10-

AT 394 459 B die am rechten Kameratrog (426) angeordnet werden soll.

Zusätzlich zum Strahlteiler (420) und zum Spiegel (422) stützt der Basisteil (402) den hinteren Unterschiedsschwenkpunkt (404), den Konvergenzschwenkpunktwagen (408) und den vorderen Unterschiedsschwenkpunkt (412) ab. Der hintere Unterschiedsschwenkpunkt (404) stützt seinerseits den hinteren Unterschiedshebelarm (406) schwenkbar ab, während der Konvergenzschwenkpunktwagen (408) den Konvergenzhebelarm (410) schwenkbar abstützt und der vordere Unterschiedsschwenkpunkt (412) den vorderen Unterschiedshebelarm (414) schwenkbar abstützt. Ein erstes Ende (460) des vorderen Unterschiedshebelarmes (414) ist mit einem ersten Ende (462) des linken Kameratroges (424), welches dem betrachteten Raum am nächsten liegt, mittels eines ersten Trägers (461) verbunden. Der vordere Unterschiedshebelarm (414) ist mit einem zweiten gegenüberliegenden Ende (464) mit einem ersten Ende (466) des rechten Kameratroges (426), welches dem betrachteten Raum am nächsten liegt, mittels eines zweiten Trägers (463) verbunden. Demgemäß wirkt die Kombination aus vorderem Unterschiedsschwenkpunkt (412), vorderem Unterschiedshebelarm (414) und den Trägern (461) und (463) dahingehend, gleichzeitig den linken Kameratrog bzw. die linke Kameramulde (424) in einer Winkelrichtung und den rechten Kameratrog (426) bzw. die rechte Kameramulde (426) in einer entsprechenden entgegengesetzten Richtung im Winkel zu verstellen beim Ansprechen auf Verschwenkung des vorderen Unterschiedshebels (414).

Der hintere Unterschiedshebelarm (406) ist an einem ersten Ende (470) mittels eines ersten Trägers (471) mit einem zweiten Ende (472) der linken Kameramulde (424), welches von dem betrachteten Raum am weitesten entfernt liegt, verbunden und weiterhin an einem zweiten gegenüberliegenden Ende (474) mittels eines zweiten Trägers (475) mit einem zweiten Ende (476) der rechten Kameramulde (426), welches von dem betrachteten Raum am weitesten entfernt liegt, verbunden. Der hintere Unterschiedsschwenkpunkt (404) in Kombination mit dem hinteren Unterschiedshebelarm (406) und den Trägem (471) und (475) arbeitet dahingehend, gleichzeitig die linke Kameramulde (424) in einer Richtung und die rechte Kameramulde (426) in einer entsprechenden entgegengesetzten Richtung im Winkel zu verstellen oder zu drehen beim Ansprechen auf Verschwenkung des hinteren Unterschiedshebelarmes (406).

Der Konvergenzhebelarm (410) befindet sich an einem ersten Ende (480) in Berührung mit dem zweiten Ende (464) des vorderen Unterschiedshebelarmes (414) und er befindet sich an seinem zweiten Ende (482) in Berührung mit dem Ende (470) des hinteren Unterschiedshebelarmes (406). Auf diese Weise arbeitet der Konvergenzhebelarm (410) dahingehend, Schwenkbewegung des hinteren oder des vorderen Unterschiedshebelarmes (406) bzw. (414) auf den anderen zu übertragen, wobei die relative Größe der Schwenkbewegung bestimmt ist durch die Position des Konvergenzschwenkpunktwagens (408) zum Basisteil (402). Der Konvergenzschwenkpunktwagen (408) umfaßt Kugellager (490), welche Längsbewegungen des Konvergenzschwenkpunktwagens (408) relativ zum Basisteil (402) ermöglichen.

Die vorgespannte Feder (418) ist zwischen dem Basisteil (402) und dem Ende (460) des vorderen Unterschiedshebels (414) angeschlossen. Es ist zu bemerken, daß, um beizubehalten, daß die wirksamen Ursprungspunkte der Bilderzeugungseinrichtungen, die an der linken und der rechten Kameramulde (424,426) angebracht werden sollen, zusammenfallen, der hintere Unterschiedshebelarm (406) und der vordere Unterschiedshebelarm (414) einen wirksame Länge haben sollten gleich dem optischen Abstand zwischen dem Strahlteiler (420) und dem Spiegel (422), um zu gewährleisten, daß die Bilderzeugungseinrichtungen an den Kameramulden (424) und (426) voneinander genau um einen Abstand versetzt sind, der dem Abstand zwischen den optischen Zentren von Strahlteiler (420) und Spiegel (422) entspricht.

Die Konvergenzeinstellung (428) umfaßt eine Gewindestange, die zwischen dem Basisteil (402) und dem Konvergenzschwenkpunktwagen (408) angeschlossen ist, um wahlweise Bewegung des Konvergenzschwenkpunktwagens (408) relativ zum Basisteil (402) zu ermöglichen. Die Unterschiedseinstellung (430) umfaßt einen Gewindebolzen, der an den Basisteil (402) angebracht ist und mit dem Ende (474) des hinteren Unterschiedshebels (406) in Eingriff treten kann, um wahlweise Schwenkbewegungen des hinteren Unterschiedshebels (406) zu ermöglichen.

Die Arbeitsweise der Tragvorrichtung (400) wird nachstehend in Verbindung mit den Fig. 10,11 und 12 erläutert Wie in den Fig. 10,11 und 12 dargestellt kann die Tragvorrichtung (400) angesehen werden als eine Vorrichtung, die einen ersten Schwenkmechanismus (500) mit einer Basis (502), die mit einem Basisteil (504) verbunden ist einen zweiten Schwenkmechanismus (506) mit einer Basis (508), die mit dem Basisteil (504) verbunden ist und einen dritten Schwenkmechanismus (510) aufweist mit einer Basis (512), die mit dem Basisteil (504) verbunden bzw. gekoppelt ist Der Schwenkmechanismus (100) umfaßt weiterhin einen Schwenkarm (520), der an der Basis (502) schwenkbar angebracht ist Der Schwenkmechanismus (506) umfaßt weiterhin einen Schwenkarm (522), der an der Basis (508) schwenkbar angebracht ist. Der Schwenkmechanismus (510) umfaßt weiterhin einen Schwenkarm (524), der an der Basis (512) schwenkbar angebracht ist Es ist zu verstehen, daß die Ebene des Schwenkarmes (524) geringfügig unter dem Schwenkpunkt der Basis (512) angeordnet ist während die Ebene der Schwenkarme (520) und (522) am Schwenkpunkt der Basis (502) bzw. (508) angeordnet ist. Die Schwenkpunkte der Basen (502, 508) und (512) liegen alle in annähernd der gleichen Ebene.

Das Vorderende des Schwenkarmes (520) trägt das Voiderende einer ersten Plattform (530), die der linken Mulde (524) entspricht während das Hinterende des Schwenkarmes (520) das Vorderende einer zweiten Platt- -11-

AT 394 459 B form (532) trägt, die der rechten Kameramulde (426) entspricht Das Vorderende des Schwenkarmes (522) trägt das Hinterende der Plattform (530), während das Hinterende des Schwenkarmes (522) das Hinterende der Plattform (532) trägt.

Wenn die Plattformen (530) und (532) so angeordnet sind, wie es in Fig. 10 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist fallen die wirksamen Ursprungspunkte der an den Plattformen (530) und (532) angeordneten Bilderzeugungseinrichtungen zusammen. Jedoch wird beim Anlegen einer in Gegenuhrzeigenichtung erfolgenden Schwenkdrehung des Armes (522) zu der durch eine unterbrochene Linie (522') angeordneten Position eine resultierende Schwenkbewegung in Uhrzeigerrichtung an den Schwenkarm (524) angelegt, die dazu führt, daß der Schwenkarm (524) in der Position angeordnet wird, die durch die unterbrochene Linie (524') wiedergegeben ist und eine Drehbewegung in Gegenuhrzeigenichtung wird an den Schwenkarm (520) angelegt um diesen in die Position zu bringen, die durch die unterbrochene Linie (520') angegeben ist Die Positionen der Schwenkarme (520, 522) und (524), die durch die unterbrochenen Linien (520', 522') bzw. (524') angegeben sind, führen zu relativer Bewegung der Plattformen (530) und (532) zu Positionen, die durch unterbrochene Linien (530') und (532') angegeben sind. Auf diese Weise werden die Plattformen (530) und (532) um einen Abstand (d) plus (d') voneinander getrennt, und die entsprechenden wirksamen Ursprungspunkte der an den Plattformen (530) und (532) angeordneten Bilderzeugungseinrichtungen werden wirksam angeordnet in einem Abstand (d) über der ersten Linie (52), welche den rechten und den linken Ursprungspunkt eines Betrachters verbindet, bzw. in einem Abstand (d') unter der Linie (52). Verschwenkung des Armes (522) führt zu wirksamem Ändern der Abstände der wirksamen Ursprungspunkte der entsprechenden Bilderzeugungseinrichtungen über bzw. unter der ersten Linie, welche den linken und den rechten Ursprungspunkt eines Betrachters des Raumes verbindet, von welchem ein dreidimensionales Scheinbild erhalten werden soll.

Gemäß Fig. 11 sind die Schwenkarme (520, 522) und (524) so angeordnet, daß sie sich in Positionen befinden, die durch die unterbrochenen Linien (520', 522') und (524') gemäß Fig. 10 angegeben sind. Fig. 11 zeigt die Wirkung der Verschiebung der Basis (512) des Schwenkmechanismus (524) in Vorwärtsrichtung um eine Strecke (X) in eine Position, die durch eine unterbrochene Linie (512') angegeben ist. Die Wirkung dieser Verschiebung ist in Fig. 12 deutlicher dargestellt, die eine Vergrößerung der Verbindungsteile der Schwenkmechanismen (506) und (510) ist. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, wobei der Schwenkarm (522) sich in einer ortsfesten Position befindet (beispielsweise beim Ansprechen auf Betätigung der Unterschiedseinstellung (430) gemäß den Fig. 8 und 9), führt eine Verschiebung der Basis (512) in Vorwärtsrichtung in eine Position, die durch eine unterbrochene Linie (512") angegeben ist, zu wirksamer Drehung des Schwenkarmes (524) in Gegenuhrzeigenichtung in eine Position, die durch eine unterbrochene Linie (524") angegeben ist. Dies führt zu relativer Verringerung der Höhe desjenigen Endes des Schwenkarmes (524), welches mit dem Schwenkarm (520) des Schwenkmechanismus (500) in Berührung steht, woraus sich eine Drehung des Schwenkarmes (520) in Uhrzeigerrichtung in eine Position ergibt, die in Fig. 11 durch eine unterbrochene Linie (520") angegeben ist. Diese neue Position des Schwenkarmes (520) führt zu einer Aufwärtsbewegung des Vorderendes der Plattform (530) in eine Position der Plattform (530), die durch eine unterbrochene Linie (530') angegeben ist, und zu einem Absenken des Vorderendes der Plattform (532) in eine Position, die in Fig. 11 durch eine unterbrochene Linie (532") angegeben ist Dieses relative Heben des Vorderendes der Plattform (530) und des Absenkens des Vorderendes der Plattform (532) kann derart bemessen werden, daß ein Konvergieren der optischen Wege der an den Plattformen (530) und (532) angeordneten Büderzeugungseinrichtungen in einer Weise erhalten wird, daß die wirksamen Ursprungspunkte dieser Bilderzeugungseinrichtungen in der oben definierten ersten Ebene verbleiben, d. h. in der Ebene, die den linken und den rechten Ursprungspunkt des Betrachters des dreidimensionalen Scheinbildes enthält, welches erzeugt werden soll und welches zur optischen Achse des Betrachters rechtwinklig gebildet wird.

Es ist zu bemerken, daß, wenn einmal die Konvergenz durch Bewegung der Basis (512) hervorgerufen ist, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, nachfolgendes Verschwenken des Schwenkarmes (522) zu einer Einstellung des Unterschieds zwischen den Abständen (d) und (d') der Plattformen (530) und (532) führt, während die Konvergenz der optischen Achsen der Bilderzeugungseinrichtungen an den Plattformen (530) und (532) in der gleichen zweiten Ebene beibehalten wird, wie es oben in Übereinstimmung mit der Erfindung beschrieben bzw. gefordert ist. Auf diese Weise schafft die Tragvorrichtung (400) einen Schaukel- bzw. Wackelmechanismus, der für praktische Zwecke verwendet werden kann zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.

Die Abstände und Winkel gemäß den Fig. 10,11 und 12 sind aus Gründen der Klarheit übertrieben bzw. mit Vergrößerung dargestellt. Vorzugsweise sind diese Winkel ausreichend klein, so daß der Schwenkarm (520) sich im wesentlichen proportional zur Bewegung des Schwenkarmes (522) bewegt, wenn die Unterschiedseinstellung (430) geändert wird. Wie oben bemerkt, ist die Proportionalität der Bewegung zwischen den Schwenkarmen (520) und (522) von der Position der Basis (512) abhängig.

Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen möglich. -12-

Claims (8)

1. AT 394 459 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Gewinnen von Bildern zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes mit einem Vordergrundteil und einem Hintergrundteil, die von einem Betrachter betrachtet werden, der eine in Richtung zu dem Raum gerichtete optische Achse hat und ausgehend von einem rechten und einem linken Ursprungspunkt binokular sieht, wobei von dem Raum unter Betrachtung entlang einer ersten optischen Achse mit einem ersten wirksamen Ursprungspunkt eine Serie erster Bilder und unter Betrachtung entlang einer zweiten optischen Achse mit einem zweiten wirksamen Ursprungspunkt eine Serie zweiter Bilder gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt (48, 48') in einer ersten Ebene (50) angeordnet werden, die den linken sowie rechten Ursprungspunkt (24, 26) enthält und zur optischen Achse (12) des Betrachters senkrecht verläuft, daß der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt (48, 48’) in gegenseitigem vertikalem Abstand jeweils im selben Abstand (d, d') über bzw. unter der optischen Achse (12) des Betrachters angeordnet werden, daß die erste und die zweite optische Achse (40, 40’) in einem Punkt (58) in einer zur ersten Ebene (50) parallelen zweiten Ebene (56) zur Konvergenz gebracht werden, wobei die zweite Ebene (56) den Vordergrundteil des betrachteten Raumes (14) innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, welches sich der ersten Ebene (50) am nächsten befindet, daß der Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene geändert wird, und daß der Konvergenzpunkt (58) im wesentlichen derart justiert wird, daß der Konvergenzpunkt (58) in der zweiten Ebene (56) beibehalten wird, wenn die zweite Ebene (56) bezüglich der ersten Ebene (50) verschoben wird, wobei bei abwechselnder Darbietung der ersten und zweiten Bilder ein dreidimensionales Scheinbild mit verminderten Zitterbewegungen der Gegenstände im Vordergrund erzeugt wird (Fig. 2).
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Abstände (d, d') der wirksamen Ursprungspunkte (48, 48') in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen der ersten Ebene (50) und Teilen des betrachteten Raumes (14) jenseits der zweiten Ebene (56) geändert werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Abstände (d, d') der wirksamen Ursprungspunkte (48, 48’) in Abhängigkeit von Änderungen im Ausmaß der Relativbewegung zwischen Gegenständen im betrachteten Raum (14) geändert werden.
4. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Abstände (d, d') der wirksamen Ursprungspunkte (48,48') in Abhängigkeit von Änderungen im Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene (50,56) geändert werden.
5. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Bilder des betrachteten Raumes auf einer Sichtfläche aufeinanderfolgend aus dem ersten Ursprungspunkt und danach zeitverschoben aus dem zweiten Ursprungspunkt mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 4 bis 30 Änderungen zwischen dem ersten und zweiten Ursprungspunkt je Sekunde dargeboten werden.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt einen größten gegenseitigen Abstand aufweisen, der im wesentlichen dem normalen menschlichen Augenabstand von angenähert 65 mm entspricht.
7. 7. Bildaufzeichnungsträger, auf dem erste und zweite Gruppen von Bilderserien zur Verwendung beim Darstellen eines dreidimensionalen Scheinbildes eines betrachteten Raumes mit einem Vordergrundteil und einem Hintergrundteil gespeichert sind, die von einem Betrachter betrachtet werden, der eine in Richtung zu dem Raum gerichtete optische Achse hat und ausgehend von einem rechten und einem linken Ursprungspunkt binokular sieht, wobei sich alle ersten Bilder des Raumes wie bei Betrachtung entlang einer ersten optischen Achse mit einem ersten wirksamen Ursprungspunkt und alle zweiten Bilder des Raumes wie bei Betrachtung entlang einer zweiten optischen Achse mit einem zweiten wirksamen Ursprungspunkt eine Serie zweiter Bilder ergeben, dadurch gekennzeichnet, daß der oste und zweite Ursprungspunkt in einer ersten Ebene angeordnet sind, die den linken sowie rechten Ursprungspunkt enthält und zur optischen Achse des Betrachters senkrecht verläuft, daß der erste und zweite wirksame Ursprungspunkt in gegenseitigem vertikalem Abstand jeweils im selben Abstand über bzw. unter der optischen Achse des Betrachters angeordnet sind, daß die erste und die zweite optische Achse in einem Punkt in einer zur eisten Ebene parallelen zweiten Ebene zur Konvergenz gebracht werden, wobei die zweite -13- AT 394 459 B Ebene den Vordergrundteil des betrachteten Raumes innerhalb des Sichtfeldes des Betrachters enthält, welches sich der ersten Ebene am nächsten befindet, daß die ersten Serien Bilder in ersten Gruppen und die zweiten Serien Bilder in zweiten Gruppen zusammengefaßt werden, daß die erste Gruppe Bilder einen ersten Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene und daß die zweite Gruppe Bilder einen erheblich unterschiedlichen zweiten Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene aufweisen, wobei die ersten und zweiten Gruppen der Bilderserien einen gemeinsamen Brennpunkt, jedoch erheblich unterschiedliche Konvergenzpunkte aufweisen, um den Konvergenzpunkt in der zweiten Ebene beizubehalten, wenn die zweite Ebene bezüglich der ersten Ebene verschoben wird, wobei bei abwechselnder Darbietung der ersten und zweiten Bilder ein dreidimensionales Scheinbild mit verminderten Zitterbewegungen der Gegenstände im Vordergrund erzeugt wird.
8. 8. Bildaufzeichnungsträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichen Abstände der wirksamen Ursprungspunkte in Abhängigkeit von wenigstens einem der folgenden Punkte geändert werden: a) einer Bewegung zwischen der ersten Ebene und den Teilen des betrachteten Raumes jenseits der zweiten Ebene, b) Änderungen im Ausmaß der Relativbewegung zwischen Gegenständen im betrachteten Raum geändert, c) Änderungen im Abstand zwischen der ersten und zweiten Ebene. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen -14-