CH313411A - Stereoscopic viewing device - Google Patents

Stereoscopic viewing device

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Publication number
CH313411A
CH313411A CH313411DA CH313411A CH 313411 A CH313411 A CH 313411A CH 313411D A CH313411D A CH 313411DA CH 313411 A CH313411 A CH 313411A
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CH
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eyepieces
eyepiece
glass body
lateral displacement
guide pieces
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Application number
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German (de)
Inventor
James Merrick Maurice
Original Assignee
Sawyer S Inc
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Publication date
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Publication of CH313411A publication Critical patent/CH313411A/en

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/34Stereoscopes providing a stereoscopic pair of separated images corresponding to parallactically displaced views of the same object, e.g. 3D slide viewers

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Telescopes (AREA)

Description

  

  Stereoskopisches Betrachtungsgerät    Die Erfindung bezieht sich auf ein     st.ereo-          skopisehes    Betrachtungsgerät mit zwei par  allel zueinander gelagerten optischen Achsen.  Es ist wünschenswert, in einem     derarti-en     Apparat den Abstand der optischen Achsen  voneinander veränderlich zu gestalten, ohne  dabei den Abstand der zu betrachtenden     bild-          niässigen        Darstellungen    ändern zu müssen.  



  Stereoskope zeichnen sieh in ihrem Auf  bau im wesentlichen dadurch aus, dass die  Mittelpunkte der zu betrachtenden Darstel  lungen, welche auf in Haltern befindlichen  durchsichtigen Seheiben     aufgebracht    sind, in  einer Entfernung voneinander liegen,     die.    der       durchschnittlichen        pupillaren    Entfernung der       menschlichen    Augen entspricht.

   Dieser     durch-          sehnittliehe        interpupillare    Abstand erweist  sieh jedoch in den meisten Fällen als unge  nügend, und die Erfindung hat es sich daher  zur Aufgabe gemacht, diesen, den bisherigen  stereoskopischen     Geräten    noch anhaftenden  Fehler zu beseitigen, damit ein und derselbe       .Apparat    von Benutzern mit verschiedenen       interpupillaren    Abständen in dem für ihre  <U>Augen</U> jeweils günstigen     Achsenabstande,        und.     daher unter Beibehaltung aller dem Apparat  innewohnenden Vorteile, in Benutzung ge  nommen werden kann.  



  Das stereoskopische Gerät zum Betrach  ten paariger, in Haltern angeordneter stereo  skopischer. transparenter Bilder ist. gekenn-    zeichnet durch Mittel zum Festhalten eines  Bildträgers mit dem     Bilderpaar,    durch zwei  Okulare, durch Führungen für diese Okulare  zwecks deren Verstellung für die Anpassung  an verschiedene Augenabstände, durch Mittel ,  zur     gleichgrossen    seitlichen     Verschiebung    der  Okulare in den     Führungen    in entgegengesetz  ten Richtungen,

   durch ein Paar in den Seh  achsen zwischen den     Okularen    und dem  Transparent angeordnete Glaskörper mit senk  rechten Drehzapfen zu ihrer Abstützung     und     einer     gelenkigen    Verbindung zwischen jedem  Okular und seinem zugehörigen Glaskörper,  welche Gelenkverbindung die Flächen des  Glaskörpers bei gleicher     Entfernung    der Mit  telpunkte der     Okularlinsen    und der Bilder  rechtwinklig zur Sehachse hält, das Ganze  derart,     dass    bei     gleichgrossen,

      jedoch entgegen  gesetzten Winkelverdrehungen     der    Glaskör  per die durch     dieselben    hindurchgehenden Seh  achsen unter Beibehaltung ihrer Parallelität  während der seitlichen Verschiebung der  Okulare ebenfalls verlagert werden.  



  Dadurch können die von dem Benutzer  des Apparates zu betrachtenden stereoskopi  schen Bildpaare auf optischem Wege in ihrer  eigenen Bildebene ohne Gefahr einer Verzer  rung einander genähert. oder voneinander  entfernt werden, bis durch     optische    Einspie  lung eine genaue Übereinstimmung der Bild  mitten mit den Augen des Betrachters erzielt  ist. Hierdurch wird das stereoskopische Sehen      in einer Weise vervollkommnet, die in ihrer  Wirkung einer Einstellung der Sehachsen  des Betrachters auf die genaue Entfernung  der     Unendlichkeitspunkte    des transparenten  stereoskopischen Bildpaares entspricht.  



  Die beiliegenden Zeichnungen veranschau  lichen als Ausführungsbeispiel des Erfin  dungsgegenstandes einen stereoskopischen Be  trachtungsapparat, der nachstehend     furz    als   Stereoskop  bezeichnet wird. In diesen  Zeichnungen     zeigt:          Fig.    1 das Stereoskop in Vorderansicht.       Fig.    2 ist eine Vorderansicht des Okular  trägers.  



       Fig.    3 ist eine Draufsicht auf den Apparat  mit einem Teil desselben im Schnitt nach den  Linien 3-3 in den     Fig.    1 und 5.  



       Fig.    4 stellt ebenfalls eine Draufsicht dar,  jedoch teilweise im Schnitt nach Linie     4--4     der     Fig.    1.  



       Fig.    5 ist ein senkrechter Schnitt durch  eines der Okulare nach Linie 5-5 der     Fig.    4.       Fig.    6 zeigt in schematischer Darstellung  die Anordnung der optischen Einrichtung des  Stereoskops.  



  Das dargestellte Stereoskop ist in seinem  wesentlichen Aufbau am besten aus den     Fig.    3  und 4 erkennbar. Es besteht äusserlich aus  einem zweiteiligen Gehäuse 10, 11, welche bei  den Teile in der bei 12 angedeuteten Bild  ebene auf geeignete Weise aneinandergefügt  sind. Der hintere Teil 10 des Gehäuses ist mit  einem Paar     rohrförmiger    Ansätze 13 aus  gestattet, die jeder durch eine Mattglasscheibe  14 nach aussen abgeschlossen sind. Die Ab  schlusskante des hintern Gehäuseteils 10 ist  entlang der Bildebene 12 teilweise für die  Aufnahme des Bildträgers 16 mit den darauf  befindlichen durchsichtigen stereoskopischen  Darstellungen 17 ausgebildet.

   An ihren  innern Enden sind die rohrförmigen Ansätze  13 mit Öffnungen 18 versehen, durch welche  das durch die Mattscheiben 14 gestreute Licht  einer Lichtquelle auf die stereoskopischen  Darstellungen 17 gelangt. Der Bildträger 16  wird durch einen in der obern Gehäusewand  befindlichen Schlitz 19 ein- und ausgeführt.    Die dem Betrachter zugewendete Seite des  Bildträgers 16 stützt sieh zum Teil auf den  Rand des     vordern    Gehäuseteils 11 und zum  andern Teil gegen eine Führungsplatte 20,  welche durch in der Zeichnung nicht dar  gestellte Mittel mit einer Anzahl Öffnungen  21 in der Kante des     Bildträgers    16 in Verbin  dung steht.

   In ihrer Mitte ist die Führungs  platte 20 mit einem     Fla.nseh        '222    versehen; der  zur Zentrierung eines noch zu beschreibenden  festen Teils des Stereoskops durch den Bolzen  23 dient, während die     Führungsplatte    20 in  einen durch einen Seitenschlitz nach aussen  ragenden Hebel in Verbindung steht, der in  einem Griff 24 endigt, durch den die Platte  um einen geringen Betrag     gedreht    werden  kann.

   Die- Führungsplatte 20 ist mit aus der  Zeichnung nicht ersichtlichen Erhebungen  versehen, welche in die Öffnungen 21     (Fig.    1 i  des Bildträgers 16 eingreifen, wodurch die Je  weils zu betrachtenden Bildpaare in Leber  einstimmung mit den     Öffnungen    18     gehalten     werden.  



  Der vordere Gehäuseteil 11. ist mit einem  zentralen, vorspringenden Ansatz 25 versehen,  in dem sich zwei in waagrechter     Richtun;     voneinander entfernte Öffnungen 26 befin  den. Diese sind oval gestaltet, derart, dass die  grossen Durchmesser der Ovale in einer ge  meinsamen     Waagrechten        zusammenfallen,    wo  bei ihre Mittelpunkte in einer Entfernung  voneinander liegen, die der durchschnittlichen       interpupilla.ren        Entfernung    der menschlichen  Augen ungefähr entspricht.

   In der -litte des  Apparates ist der Ansatz 25 mit einer Ein  buchtung 27 versehen, durch welche der  Apparat auf der     'Vase    des Betrachters stabi  lisiert und dadurch mit den Mittelpunkten  der Öffnungen 26 vor dessen Augen gebracht  werden kann. In den Öffnungen 26 befindet  sich je ein Okular 28 mit einer Linse 29,  deren optische Achse gegen die durchsichtigen  Bilder 17 gerichtet ist, wodurch eine Vergrö  sserung der auf dem Bildträger 16 enthalte  nen Darstellungen 17 erzielt werden kann.  Stimmen die optischen Achsen der Linsen 29  mit den Mittellinien der Öffnungen 26 über  ein, so ist das Stereoskop für den durch-           sclinittlichen    menschlichen Augenabstand ein  gestellt.  



  Jedes der beiden Okulare 28 besteht aus  einem ausziehbaren zylindrischen Rohr 30,  welches in der Bohrung 31 (Fug. 5) eines       Füliru.ngsstüekes    32 teleskopisch verschiebbar  ist. Die Führungsstücke ihrerseits sind eben  falls verschiebbar, und zwar zwischen je einem       übern        Gleitblech    33 und einem parallel dazu  gelagerten untern Gleitblech 34, die auf     be-          liebi;e    Weise in Nuten oder dergleichen des  Gehäuseteils 11 befestigt sein können.

   Für die  seitliche Verstellung der Okulare 28 sind die       Führungsstücke    32 mit Schiebekeilen 37 ver  sehen, mittels denen sie in Führungsschlitzen  36 der     obern        Gleitbleche    33 und in Sehlitzen  38 der untern Gleitbleche 34 seitlich verscho  ben werden können. Ein Umkehrgelenk dient  hierbei zur gleichmässigen, gleichzeitigen und       gleiclrgrossen    Verschiebung     der    Führungs  stücke 32 in entgegengesetzten Richtungen,  wodurch die     Okulare    bis zur Erzielung eines  klaren stereoskopischen Bildes verstellt wer  den.

   Das     Umkehrgelenk    besteht in dem dar  gestellten Beispiel aus einem doppelarmigen  Hebel 40, der sich, vom Betrachter aus ge  sehen, in     Blickrichtung    erstreckt und in der  mittleren Verbindungslinie zwischen den bei  den     Führungsstücken    32 schwenkbar gelagert  ist, und aus je einem Lenker 41, der je einen  der freien Arme des Hebels 40 mit seinem  zugeordneten     Schiebekeil    verbindet, der zu  diesem Zwecke in der Mitte mit einem Loch       -12    versehen ist, in welches das umgebogene  Ende des Lenkers 41 eingreift.  



  Zur Erzielung einer einwandfreien Seiten  verstellung der Okulare 28 dient folgende  Einrichtung: Eine in ihrer Längsrichtung ge  riffelte bzw.     yezahnte    Einstellstange 45 ist  oberhalb der Okulare 28 so angeordnet, dass  sie seitlich aus dem Gehäuse<B>11</B> herausragt  und ausserhalb desselben     init    einem knopf  artigen Griff 46 versehen ist. Diese Einstell  stange 45 ist. in     fluchtenden    Bohrungen 47  der Führungsstücke 32 gelagert, wobei die  Bohrungen 47 so angeordnet sind, dass die  Zähne der Einstellstange 45 in die Bohrung  31 für die     Okularrohre    30 hineinragen.

   Seit-         lich    eines der Führungsstücke 32 ist. die Ein  stellstange 45 mit     Ausdrehungen    versehen,  in denen Sprengringe 48 eingelassen sind, die  sich auf beiden Seiten eng an das Führungs  stück anlegen. Wenn man nun die Einstell  stange 45 nach aussen zieht oder nach innen  schiebt, so wird das zwischen den Sprengrin  gen festgehaltene Führungsstück um den<B>je-</B>  weils gleichen Betrag mitgenommen,     und    diese  Bewegung wird gleichzeitig im umgekehrten  Sinne durch das     Umkehrgelenk    40, 41 auf das  andere Führungsstück übertragen.  



  Um das Okular 28 in der Bohrung 31 fest  zuhalten und gleichzeitig die Verstellung der  Linse 29 gegenüber den stereoskopischen Bil  dern 17 zu ermöglichen, sind die     Okularrohre     30 mit einer sich längsweise über dieselben er  streckenden Fläche versehen, in welche eine  Anzahl Zähne 50 eingeschnitten sind, die mit  den Zähnen am Umfang der Einstellstange  45 in Eingriff stehen. Die Zähne 50 erstrecken  sich jedoch nicht bis an das Ende des Rohres  30, wodurch erreicht wird, dass das     01Lular     nicht ohne vorherige Entfernung der Ein  stellstange aus dem Apparat herausgenommen  werden kann, da die     ungezahnten    Enden der  gezahnten Fläche die Verdrehung der Ein  stellstange über ein bestimmtes Mass hinaus  nicht zulassen.

   Die Stange 45 dient daher  nicht nur zur seitlichen Verstellung der  Okulare, sondern auch zur Scharfeinstellung  der Bilder 17.  



  Die     obern    und untern Gleitbleche 33 bzw.       3-1    stehen in     fester    Verbindung mit dein mitt  leren Stützblock 52, an dem der Bolzen 23 be  festigt ist und welcher an seinem untern Teil  mit der Naseneinbuchtung 27 ausgestattet ist,  die sich bis in das untere Gleitblech 34 fort  setzt. Das obere Gleitblech 33 ist. auf dem  Stützblock 52 durch Schrauben 54 befestigt  und die untere Gleitplatte 34 durch Schrau  ben 55 (Fug. 2) an der Unterseite desselben.  



  Um eine genaue Einstellung der     Sehachsen     unter Beibehaltung ihrer Parallelität und  ohne Verzerrung des Bildes zu erzielen, ist  im Innern des Apparates zwischen den Füh  rungsblöcken 32 und den Fenstern 18 je ein  transparenter Körper 60 angeordnet. Diese      Körper 60 bestehen     vorzugsweise    aus     optisch     reinem     Glas    oder einem andern. transparenten  Material mit bekanntem     Brecliun,:

  sindez.     Weiterhin sind die Glaskörper von     best.inini-          ter    Dicke mit     genau    parallelen     Vorder-    und       Rüeldläelien.    Bei     Einstellung    der Linsen auf  den durchschnittlichen     interpupillaren    Ab  stand der menschlichen Auen ist. die Lage  der Glaskörper 60 im Apparat eine zur     Seli-          a.ehse        genau        senkreelite.    In diesem Falle  nimmt die Sehlinie einen     völli,-    geraden Ver  lauf.

   Im Bedarfsfalle kann jedoch nach den  Gesetzen der     Lichtbreeliung    eine Verschie  bung     der        Seliaelise    durch winkelförmige     Ver-          stellungder    Glaskörper 60     herbeigeführt    wer  den.

       Zn        diesen.    Zwecke sind die     Glaskörper     in     Fassuilgen    61     eingebettet,    aus denen     nach     oben ein Stift 6? und nach unten ein     gleich-          aelisiger    Stift 63     liervorrag-t,    die beide in der  senkrechten Mittelachse des     Glaskörpers    lie  gen.

   Der Stift     6'3    ist. in einer     öffnung    des  obern     Gleitbleches    33     -ela;,ert    und der Stift  63 in einer entsprechenden Öffnung des  untern     Gleitbleelies    34.     Dureb        Einfügung     einer     Zwisehenseheibe    64 wird der erforder  liche Abstand zwischen der     Fassung    67. und  der Platte 31 gewahrt.  



       Uni    nun eine     gHeielizeitige    und gleich  mässige     Winkelverstellung    der Glaskörper in  einander entgegengesetzter     R.ielitung    in dem  Grade zu     ermöglichen,    wie er durch die seit  liche     Verseliiebung    der Linsen     gegeben    ist, ist  die folgende     Einrichtung    getroffen:

   Die Oku  lare     ?3    sind mit dem     zugeordneten        Cllaskör-          per    60 bzw. dessen     Fassung    61 durch ein Ge  lenk verbunden, das aus einer am     Okular-          halter    3'     befestigten    Platte 70 besteht lind       siele    bis über     einen    Teil der     Fassung-    61     ei-          3treekt.    In dieser Platte 70 befindet sieh ein in       Richtung    der Sehachse     verlaufender        Gabel-     

       sehlit.z    71, der einen von der     Fassung    61     nach     oben rasenden Stift. 7? umgreift, der in Rich  tung der Drehachse 6? des Glaskörpers, je  doch etwas allseits von diesem liegt. Wenn  daher das Okular aus seiner mittleren Stel  lung seitlich verschoben wird, so wird der       edashörper    nach folgender     Berechnung    im  Winkel verdreht:

      Zur Erzielung einer     mathematisch        ge-          nauen    Wirkungsweise des Apparates müssen  die Linsen jederzeit. eine     Entfernung    von  <B><I>S</I></B> =     ?D        voneinander        aufweisen,    wobei S der  Abstand der     L        nendliehkeitspunkte    der stereo  skopischen     Darstellung    bzw.

   den durchschnitt  lichen     interpupillaren    Abstand bedeutet, und  D den     Betrar    der     seitlichen        Verselnebung     jeder Linse, und     worin     
EMI0004.0086     
    ist. In dieser Formel bedeutet     i    die Dicke des       Glaskörpers,    n, den     Breehungsindez    und a den  Winkel, um den der Glaskörper     verstellt    wird.

      Es hat sieh erwiesen, dass die     Verstellung          eines    Apparate, der     diese:        Funktion    auszu  üben imstande ist, zwar     möl-lich,    jedoch in  Apparaten der hier in Betracht kommenden  Art praktisch     schwer        durchführbar    ist.     Man     kann jedoch mit einem weit weniger kompli  zierten Mechanismus. der auch ,     liandlieher     und in der     Verstellung    billiger ist, das     ;

  e-          wünsehte        Er-ebnis    mit einem     sehe-    hohen     An-          näberungswert    erreichen, und zwar handelt es  sich dabei uni den     vorbesehriebenen    und in  der     Zeichnung        dargestellten        stereoskopischen          Apparat.    In diesem hier     beschriebenen        Stei-eo-          skop    werden die Linsen uni den Betrag  <B>8</B><I>=</I>     \3D    voneinander entfernt,

   wobei<I>D</I> eine  mit     tangens    Alpha multiplizierte Konstante  darstellt. Als Konstante wurde hierbei die  Zahl 0,1690     empirisch    ermittelt. Eine die  korrekte     matlieniatisehe    Formel     genau    wieder  gebende     Kurve    zeigt ein     Vergleich        finit    einer  die angenäherte Formel darstellenden     Kurve,     dass die angenäherte Kurve der genauen       Kurve    in einem     (Ti-ade        entsprielit,

      in dein die       Abweichungen        gerins"er    sind als die bei der       Herstellung,    und dem Zusammenbau beider  Apparate     unvermeidlichen    Fehler. Die nach  stehende Tabelle gibt diejenigen Werte, nach  denen die Kurven     ---ezeielinet    werden können  und aus denen die Grade der gegenseitigen       Beziehungen    zwischen den     Kurven    ersichtlich  sind.

   In dieser Tabelle     bedeutet.    D-1 die ma  thematisch     genaue    Verstellung und<B>D-2</B> das    
EMI0005.0001     
  
    Alpha <SEP> D-1 <SEP> <I>D-2</I> <SEP> Abweichung
<tb>  (Grade) <SEP> (mm) <SEP> (mm) <SEP> (mm)
<tb>  10 <SEP> <B>0</B>,770 <SEP> <B>0,757</B> <SEP> 0,013
<tb>  20 <SEP> 1,592 <SEP> 1,562 <SEP> 0,030
<tb>  30 <SEP> 2,527 <SEP> 2,479 <SEP> 0,048
<tb>  40 <SEP> 3,634 <SEP> 3,601 <SEP> 0,033
<tb>  50 <SEP> 4,968 <SEP> 5,115 <SEP> 0,147
<tb>  60 <SEP> 6,608 <SEP> 7,424 <SEP> 0,826       a     --        *ilierte    Ergebnis, wie es durch die     vor-          ii        ena     beschriebene Anordnung erzielt wird.

      Diese     Zahlen.    lassen erkennen, dass die die an  genäherte Einrichtung darstellende Kurve  derjenigen der     mathematisch    genauen Appa  ratur innerhalb eines     Verstellwinkels    von 50   sehr     nahe    kommt. Die Anwendung eines  derart grossen     Verstellwinkels    ist jedoch prak  tisch nicht vertretbar, da- in den meisten  Apparaten dieser Art die Grösse des     Verstell-          winkels    weniger als 20  beträgt.

   In der dar  gestellten Einrichtung lässt sieh die nach bei  den Richtungen maximal erforderliche Ver  stellung bei Verwendung eines etwa 1,27 cm  dicken Glaskörpers leicht bewerkstelligen,  wenn man die senkrechten Kanten     der    Fas  sun, 61 abschrägt, wie dies durch die schrä  gen Kanten 73 in     Fig.    6 schematisch ange  deutet ist.  



  In     Fig.    6 ist die Verstellung der     Seli-          aclisen    bei der vorstehend behandelten Vor  richtung schematisch dargestellt. Die voll aus  gezogenen Linien stellen die     Seha.ehsen    bei in       Richtung    gegeneinander verschobenen Linsen  29 dar, während die punktierten Linien die  sich durch Verschiebung der Linsen voneinan  der ergebende Lage der Sehachse zeigen.



  Stereoscopic viewing device The invention relates to a stereoscopic viewing device with two parallel optical axes. It is desirable to make the spacing of the optical axes from one another variable in such an apparatus without having to change the spacing of the pictorial representations to be viewed.



  Stereoscopes are characterized in their construction essentially in that the centers of the representations to be viewed, which are attached to transparent panels in holders, lie at a distance from one another. corresponds to the average pupillary distance of the human eye.

   This average interpupillary distance, however, proves to be insufficient in most cases, and the invention has therefore set itself the task of eliminating this error still adhering to previous stereoscopic devices, so that one and the same .Apparat of users with different interpupillary distances at the axis distance that is favorable for your <U> eyes </U>, and. therefore, while retaining all the advantages inherent in the apparatus, can be taken into use.



  The stereoscopic device for viewing paired stereoscopic ones arranged in holders. more transparent images is. characterized by means for holding an image carrier with the pair of images, through two eyepieces, through guides for these eyepieces for the purpose of adjusting them for adaptation to different interpupillary distances, by means for equal lateral displacement of the eyepieces in the guides in opposite directions,

   by a pair of glass bodies arranged in the visual axes between the eyepieces and the transparency with perpendicular pivot pins for their support and an articulated connection between each eyepiece and its associated glass body, which articulated connection the surfaces of the glass body at the same distance from the center points of the eyepiece lenses and the Holds images at right angles to the visual axis, the whole thing in such a way that with equally large,

      However, opposite angular rotations of the Glaskör by the axes of vision passing through the same while maintaining their parallelism during the lateral displacement of the eyepieces are also shifted.



  As a result, the stereoscopic image pairs to be viewed by the user of the apparatus can optically approach one another in their own image plane without the risk of distortion. or moved away from each other until an exact match of the image with the viewer's eyes is achieved by optical injection. As a result, the stereoscopic vision is perfected in a way that corresponds in its effect to an adjustment of the visual axes of the viewer to the exact distance of the infinity points of the transparent stereoscopic image pair.



  The accompanying drawings illustrate a stereoscopic observation apparatus as an exemplary embodiment of the subject of the invention, which is hereinafter referred to as a stereoscope. In these drawings: FIG. 1 shows the stereoscope in a front view. Fig. 2 is a front view of the eyepiece carrier.



       3 is a top plan view of the apparatus with a portion thereof taken in section along lines 3-3 in FIGS. 1 and 5.



       FIG. 4 also shows a plan view, but partly in section along line 4--4 of FIG. 1.



       FIG. 5 is a vertical section through one of the eyepieces along line 5-5 of FIG. 4. FIG. 6 shows a schematic representation of the arrangement of the optical device of the stereoscope.



  The main structure of the stereoscope shown can best be seen in FIGS. 3 and 4. On the outside, it consists of a two-part housing 10, 11, which are joined to one another in a suitable manner for the parts in the plane indicated at 12. The rear part 10 of the housing is equipped with a pair of tubular lugs 13, which are each completed by a frosted glass panel 14 to the outside. The end edge of the rear housing part 10 is partially designed along the image plane 12 to accommodate the image carrier 16 with the transparent stereoscopic images 17 located thereon.

   At their inner ends, the tubular extensions 13 are provided with openings 18 through which the light from a light source scattered by the focusing screens 14 reaches the stereoscopic representations 17. The image carrier 16 is brought in and out through a slot 19 located in the upper housing wall. The side of the image carrier 16 facing the viewer is supported partly on the edge of the front housing part 11 and the other part against a guide plate 20, which is connected by means not shown in the drawing with a number of openings 21 in the edge of the image carrier 16 dung stands.

   In its center, the guide plate 20 is provided with a Fla.nseh '222; which is used to center a still to be described fixed part of the stereoscope by the bolt 23, while the guide plate 20 is connected to a lever protruding outward through a side slot, which ends in a handle 24, by which the plate is rotated a small amount can be.

   The guide plate 20 is provided with elevations, not shown in the drawing, which engage in the openings 21 (FIG. 1 i of the image carrier 16, whereby the image pairs to be viewed are kept in accordance with the openings 18 in each case.



  The front housing part 11 is provided with a central, projecting extension 25 in which two in the horizontal direction; spaced apart openings 26 are located. These are oval shaped in such a way that the large diameters of the ovals coincide in a common horizontal line, where their centers are at a distance from one another which roughly corresponds to the average interpupillary distance of the human eyes.

   In the middle of the apparatus, the approach 25 is provided with an indentation 27 through which the apparatus is stabilized on the 'vase of the viewer and thus can be brought to the center of the openings 26 in front of his eyes. In each of the openings 26 there is an eyepiece 28 with a lens 29, the optical axis of which is directed towards the transparent images 17, as a result of which the representations 17 contained on the image carrier 16 can be enlarged. If the optical axes of the lenses 29 coincide with the center lines of the openings 26, then the stereoscope is set for the average human eye relief.



  Each of the two eyepieces 28 consists of an extendable cylindrical tube 30, which is telescopically displaceable in the bore 31 (joint 5) of a filling piece 32. The guide pieces, for their part, are also displaceable, namely between a respective sliding plate 33 and a parallel lower sliding plate 34, which can be fastened in any manner in grooves or the like of the housing part 11.

   For the lateral adjustment of the eyepieces 28, the guide pieces 32 are seen with sliding wedges 37, by means of which they can be laterally ben shifted in guide slots 36 of the upper sliding plates 33 and in seat strands 38 of the lower sliding plates 34. A reversing joint is used here for the uniform, simultaneous and equal displacement of the guide pieces 32 in opposite directions, whereby the eyepieces are adjusted until a clear stereoscopic image is achieved.

   The reversing joint consists in the example provided is a double-armed lever 40 which, seen from the viewer ge, extends in the direction of view and is pivotably mounted in the middle connecting line between the guide pieces 32, and a link 41, each connects one of the free arms of the lever 40 with its associated sliding wedge, which for this purpose is provided in the middle with a hole -12, into which the bent end of the link 41 engages.



  The following device is used to achieve proper lateral adjustment of the eyepieces 28: A longitudinally corrugated or toothed adjustment rod 45 is arranged above the eyepieces 28 so that it protrudes laterally from the housing 11 and outside the same with a button-like handle 46 is provided. This adjustment rod 45 is. mounted in aligned bores 47 of the guide pieces 32, the bores 47 being arranged such that the teeth of the adjusting rod 45 protrude into the bore 31 for the eyepiece tubes 30.

   One of the guide pieces 32 is on the side. The A set rod 45 is provided with recesses in which snap rings 48 are embedded, which fit closely on both sides of the guide piece. If you now pull the adjustment rod 45 outwards or inwards, the guide piece held between the snap rings is carried along by the same amount, and this movement is simultaneously carried out in the opposite direction by the Transfer reversal joint 40, 41 to the other guide piece.



  In order to hold the eyepiece 28 firmly in the bore 31 and at the same time allow the adjustment of the lens 29 with respect to the stereoscopic Bil countries 17, the eyepiece tubes 30 are provided with a lengthwise over the same he stretching surface, in which a number of teeth 50 are cut, which are engaged with the teeth on the periphery of the adjusting rod 45. However, the teeth 50 do not extend to the end of the tube 30, which means that the 01Lular cannot be removed from the apparatus without first removing the adjustment rod, since the toothless ends of the toothed surface prevent the adjustment rod from twisting do not allow certain dimensions.

   The rod 45 is therefore not only used for lateral adjustment of the eyepieces, but also for focusing the images 17.



  The upper and lower sliding plates 33 and 3-1 are in permanent connection with your mitt sized support block 52 on which the bolt 23 is fastened and which is equipped on its lower part with the nose indentation 27, which extends into the lower sliding plate 34 continues. The upper sliding plate 33 is. attached to the support block 52 by screws 54 and the lower slide plate 34 by screws ben 55 (Fug. 2) at the bottom of the same.



  In order to achieve an exact setting of the visual axes while maintaining their parallelism and without distorting the image, a transparent body 60 is arranged in the interior of the apparatus between the guide blocks 32 and the windows 18. These bodies 60 are preferably made of optically pure glass or another. transparent material with known brecliun:

  sindez. Furthermore, the glass bodies are of an almost minute thickness with exactly parallel front and back flutes. When setting the lenses to the average interpupillary distance of the human meadow is. the position of the glass body 60 in the apparatus is exactly perpendicular to the selection. In this case the line of sight takes a completely straight course.

   If necessary, however, according to the laws of light regulation, the seliaelise can be shifted through angular adjustment of the glass body 60.

       To this. Purposes, the glass bodies are embedded in Fassuilgen 61, from which a pin 6? and downwards an equilibrium pin 63 protruding, both of which lie in the vertical central axis of the glass body.

   The pin 6'3 is. in an opening of the upper sliding sheet 33 -ela;, ert and the pin 63 in a corresponding opening of the lower sliding sheet 34. By inserting an intermediate disk 64, the required distance between the socket 67. and the plate 31 is maintained.



       The following device has been implemented to enable uniform angular adjustment of the glass bodies in opposite directions to the degree that is given by the lateral displacement of the lenses:

   The eyepieces 3 are connected to the assigned glass body 60 or its mount 61 by a joint which consists of a plate 70 fastened to the eyepiece holder 3 ′, and extends across part of the mount 61 . In this plate 70 there is a forked fork running in the direction of the visual axis.

       sehlit.z 71, the one pencil racing up from the socket 61. 7? encompasses the direction of the axis of rotation 6? of the vitreous, but something lies on all sides of it. Therefore, if the eyepiece is shifted to the side from its central position, the body of the edas is rotated according to the following calculation:

      In order to achieve a mathematically precise mode of operation of the apparatus, the lenses must at all times. have a distance of <B><I>S</I> </B> =? D from one another, where S is the distance between the points of proximity of the stereoscopic representation or

   means the average interpupillary distance, and D the amount of lateral obscuration of each lens, and where
EMI0004.0086
    is. In this formula i denotes the thickness of the glass body, n the dimension index and a the angle by which the glass body is adjusted.

      It has been shown that the adjustment of an apparatus which is able to exercise this function is possible, but difficult to carry out in practice in apparatus of the type under consideration here. However, one can use a far less complicated mechanism. which is also more loyal and cheaper to disguise, that;

  Achieve the desired result with a very high approximation value, namely the stereoscopic apparatus described above and shown in the drawing. In this stei-eoscope described here, the lenses are separated from each other by the amount <B>8</B> <I> = </I> \ 3D,

   where <I> D </I> is a constant multiplied by tangent alpha. The number 0.1690 was determined empirically as a constant. A curve that precisely reproduces the correct mathematical formula shows a finite comparison of a curve representing the approximate formula, that the approximate curve corresponds to the exact curve in a (Ti-ade,

      in which the deviations are smaller than those in the manufacture and assembly of both apparatuses inevitable errors. The table below gives the values according to which the curves can be drawn and from which the degrees of mutual relations between the two Curves can be seen.

   In this table means. D-1 the mathematically precise adjustment and <B> D-2 </B> that
EMI0005.0001
  
    Alpha <SEP> D-1 <SEP> <I> D-2 </I> <SEP> deviation
<tb> (Grade) <SEP> (mm) <SEP> (mm) <SEP> (mm)
<tb> 10 <SEP> <B> 0 </B>, 770 <SEP> <B> 0.757 </B> <SEP> 0.013
<tb> 20 <SEP> 1.592 <SEP> 1.562 <SEP> 0.030
<tb> 30 <SEP> 2.527 <SEP> 2.479 <SEP> 0.048
<tb> 40 <SEP> 3.634 <SEP> 3.601 <SEP> 0.033
<tb> 50 <SEP> 4.968 <SEP> 5.115 <SEP> 0.147
<tb> 60 <SEP> 6.608 <SEP> 7.424 <SEP> 0.826 a - * ilated result, as it is achieved by the arrangement described above.

      These numbers. show that the curve representing the device approximated comes very close to that of the mathematically precise apparatus within an adjustment angle of 50. The use of such a large adjustment angle is, however, not practically justifiable, since the size of the adjustment angle is less than 20 in most apparatus of this type.

   In the device shown, the maximum adjustment required for the directions can be easily achieved when using an approximately 1.27 cm thick glass body if the vertical edges of the Fas sun, 61 are beveled, as indicated by the inclined edges 73 in Fig. 6 is indicated schematically.



  In Fig. 6, the adjustment of the Seli- aclisen in the device discussed above is shown schematically. The solid lines represent the eyes with lenses 29 shifted in the direction of one another, while the dotted lines show the position of the visual axis resulting from the shifting of the lenses from one another.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Stereoskopisches Gerät zum Betrachten paariger, in Haltern angeordneter, stereo skopischer transparenter Bilder, gekennzeich net durch Mittel zum Festhalten eines Bild- trä1; PATENT CLAIM Stereoscopic device for viewing paired, stereoscopic transparent images arranged in holders, characterized by means for holding an image tray; ers mit dem Bilderpaar, durch zwei Oku lare, durch Führungen für diese Okulare zwecks deren Verstellung für die Anpassung an verschiedene Augenabstände, durch Mittel zur gleich grossen seitlichen Verschiebung der Okulare in den Führungen in entgegengesetz ten Richtungen, durch ein Paar in den Seh achsen zwischen den Okularen und dem Transparent angeordnete Glaskörper mit senkrechten Drehzapfen zu ihrer Abstützung und einer gelenkigen Verbindung zwischen jedem Okular und seinem zugehörigen Glas körper, ers with the pair of images, through two eyepieces, through guides for these eyepieces for the purpose of adjusting them for adaptation to different interpupillary distances, through means for the equal lateral displacement of the eyepieces in the guides in opposite directions, through a pair in the visual axes between the eyepieces and the transparent arranged glass body with vertical pivot pins for their support and an articulated connection between each eyepiece and its associated glass body, welche Gelenkverbindung die Flächen des Glaskörpers bei gleicher Entfernung der Mittelpunkte der Okularlinsen und der Bil der rechtwinklig zur Sehachse hält, das Ganze derart, da.ss bei gleich grossen, jedoch ent gegengesetzten Winkelverdrehungen der Glas körper die durch dieselben hindurchgehenden Sehachsen unter Beibehaltung ihrer Paralle lität während der seitlichen Verschiebung der Okulare ebenfalls verlagert werden. U NTER.AN SPRÜCHE 1. which joint connection holds the surfaces of the glass body with the same distance of the center points of the ocular lenses and the image at right angles to the visual axis, the whole thing in such a way that with equally large but opposite angular rotations of the glass body the visual axes passing through them while maintaining their parallelity can also be shifted during the lateral displacement of the eyepieces. U NTER.CONCLUSIONS 1. Gerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die gelenkigen Verbin dungen zwischen den Okularen und den zu gehörigen Glaskörpern einen zu den Dreh zapfen der letzteren seitlich versetzten, par allel dazu angeordneten Stift sowie einen am Okular vorgesehenen Schlitz enthalten, der sich in Längsrichtung der Sehachse erstreckt und in welchen der Stift eingreift, wobei die Ausbildung derart ist, dass die Verschiebung der Okulare eine lineare Funktion des Tan- gens des Drehwinkels der Glaskörper ist. 2. Device according to claim, characterized in that the articulated connections between the eyepieces and the associated glass bodies contain a pin which is laterally offset to the pivot pin of the latter and which is arranged parallel to it, and a slot provided on the eyepiece which extends in the longitudinal direction of the The axis of vision extends and in which the pin engages, the design being such that the displacement of the eyepieces is a linear function of the tangent of the angle of rotation of the glass body. 2. Gerät nach Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch eine solche Ausbildung, dass die Verschiebung der Okulare eine Ver drehung der Glaskörper nach der Formel <I>D</I> = K - tg <I>a</I> bewirkt, worin<I>D</I> = seitliche Verlagertuig eines Okulars, a = Drehwinkel eines der Glaskörper und K eine Konstante ist, .die durch den Brechungsindex und die Dicke des Glaskörpers bestimmt ist. 3. Device according to dependent claim 1, characterized by such a design that the displacement of the eyepieces causes a rotation of the glass bodies according to the formula <I> D </I> = K - tg <I> a </I>, where <I > D </I> = lateral displacement of an eyepiece, a = angle of rotation of one of the glass bodies and K is a constant that is determined by the refractive index and the thickness of the glass body. 3. Gerät nach Unteranspruch 1, gekenn zeichnet durch eine solche Ausbildung, dass die seitliche Verschiebung der Okulare eine Verdrehung der Glaskörper angenähert nach der Formel EMI0005.0048 bewirkt, worin D die seitliehe Verlagerung eines Okulars, t die Dicke des Glaskörpers, ii. den Breehungsindex des letzteren und a der Winkel ist, uni den der Glaskörper Ge dreht wird. Device according to dependent claim 1, characterized by such a design that the lateral displacement of the eyepieces causes a rotation of the glass body approximated according to the formula EMI0005.0048 causes where D is the lateral displacement of an eyepiece, t is the thickness of the glass body, ii. is the refraction index of the latter and a is the angle at which the vitreous is rotated. Gerät. naeh Patentansprueh, gekenn- zeiehnet du,reh ein Paar Okulare und ein Paar Fülirungsstüeke (3?<B>)</B> mit. Device. according to patent claim, you marked a pair of eyepieces and a pair of Fülirungsstüeke (3? <B>) </B> with. je einer zur lä.ngsversehieblielien Aufnahme der Okular- hülsen dienenden Bohrunm, wobei jede der Okularhülsen mit äussern Schaltzähnen ver sehen ist, ferner gekennzeiehnet dureh Mittel zur Sicherung der Führungsstüeke in ihren axialen Parallellagen, wobei ein oberes und ein unteres Gleitblech zur Führung der Füh- i-un, one hole each serving to hold the eyepiece sleeves longitudinally, each of the eyepiece sleeves being provided with external switching teeth, furthermore marked by means for securing the guide pieces in their axial parallel positions, with an upper and a lower sliding plate for guiding the guide i-un, ysstücke sowie Mittel zur Versehiebung derLFührungsstüeke in einer zur Aebse der Okularbohrungen reehtwinkligen Riehtung vorgesehen sind und dabei in jedem der Füh- rungsstiicke je eine die Hauptbohrung für die Okulare schneidende Querbohrung angebracht ist, in weleher eine längs-,s,Stange angeordnet. y pieces and means for shifting the guide pieces are provided in a right-angled direction to the axis of the eyepiece bores, and in each of the guide pieces a transverse bore that cuts the main bore for the eyepieces is made, in which a longitudinal rod is arranged. ist, deren Zähne mit den Sehalt zähnen der Okularhülsen in Eingriff stehen, - um eine gleiehzeitige und gleiehförmige Längsverstellung der beiden Okularhülsen zu ermögliehen, wobei die längsgezahnte Stange eines der Führungsstüeke mit auf ihr vor gesehenen Ansehlägen umgreift, zweeks Ver hinderung eines Leerschubes mit Bezug auf das betreffende Führungsstück und auf einer der Gleitplatten ein Umkehrgelenk angeord net ist, is, the teeth of which are in engagement with the Sehalt teeth of the eyepiece sleeves, - to allow a simultaneous and equal longitudinal adjustment of the two eyepiece sleeves, the longitudinally toothed rod engaging around one of the guide pieces with on it before seen Ansehlägen, in order to prevent an empty thrust with reference to the guide piece in question and a reversing joint is angeord net on one of the sliding plates, welehes die beiden Fühi-rng>sstüeli:e derart. verbindet, dass die seitliehe Versehie- bung eines der Führungsstüeke eine gleich grosse V ersehiebung des andern Führungs stückes in entgegengesetzter Richtung herbei- fiihrt, what the two leadership> sstüeli: e like that. connects that the lateral displacement of one of the guide pieces brings about an equal displacement of the other guide piece in the opposite direction, wobei die Glaskörper mit ihren senk rechten Drehzapfen drehbar zwisehen den obern und unterer (Tleitbleclien gelagert sind und ein aus einem Stift und einem Sehlitz bestehendes Gelenk zwisehen jedem der beiden Führungsstiieke und ihrem zugeordneten Glaskörper zur gegensinnigen Verdrehung der Claskörper um gleiehe Winkel in Abhän-igY- keit von der seitliehen Verstellung der Füh- The glass bodies with their vertical pivot pins are rotatably mounted between the upper and lower (Tleitbleclien and a joint consisting of a pin and a seat between each of the two guide pieces and their associated glass body to rotate the glass body in opposite directions by the same angle depending on from the lateral adjustment of the rungsst.üeke dient. rungsst.üeke serves.
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