DE1926040A1

DE1926040A1 - stereoscope

Info

Publication number: DE1926040A1
Application number: DE19691926040
Authority: DE
Inventors: Mannila Dr Tauno Olavi
Original assignee: MANNILA DR TAUNO OLAVI
Current assignee: MANNILA DR TAUNO OLAVI
Priority date: 1968-06-06
Filing date: 1969-05-22
Publication date: 1969-12-11
Also published as: FI40752B

Description

Stereoskop Die Erfindung bezieht sich auf ein Stereoskop zum Betrachten von zwei aus verschiedenen Blickwinkeln gemachten Aufnahmen. Stereoscope The invention relates to a stereoscope for viewing of two recordings made from different angles.

Es sind mehrere verschiedenartige Stereoskope bekannt. Several different types of stereoscopes are known.

Alle diese Vorrichtungen haben gemeinsam, daß mit Hilfe eines bestimmten Systems jedem Auge des Beobachters in der in Bezug auf die Augen "waagrechten" Ebene aus verschiedenen Blinkwinkeln ein Bild des Objekts zugeführt wird, wobei die endgültigen Richtungen des Sehstrahls den von einem einzigen in geeignetem Betrachtungsabstand liegenden Bild kommenden Richtungen entsprechen.All these devices have in common that with the help of a certain System of each eye of the observer in the plane "horizontal" with respect to the eyes An image of the object is fed in from different angles, the final Directions of the line of sight those of a single person at a suitable viewing distance lying image correspond to the coming directions.

Die Trennung der dem Blickwinkel des linken und des rechten Auges entsprechenden bildlichen Darstellungen voneinander kann auf mehrere verschiedene Weise geschehen. Die Bilder können aufeinander abgebildet und dabei das Erfassen des rechtsseitigen Bildes durch das linke Auge mittels Färbung, Polarisation und dgl. sowie mit Filtern verhindert werden, oder die Bilder können gesondert aufgestellt und Spiegel, Prismen, Linsen und dgl. optische Mittel dazu benutzt werden, das Lichtbild in geeigneten Abstand vom Auge zu bringen, so daß das rechte und das linke Bild scheinbar zusammenfallen. The separation of the perspective of the left and right eyes Corresponding pictorial representations of each other can be several different Way done. The images can be mapped onto one another and thereby capturing of the right-sided image through the left eye by means of coloring, polarization and Like. As well as can be prevented with filters, or the images can be set up separately and mirrors, prisms, lenses and the like. Optical means are used to produce the light image at a suitable distance from the eye so that the right and left image seem to coincide.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung gehört der letzteren Kategorie an. The device of the present invention belongs to the latter Category.

Bei Stereoskopen ist es in der Regel auch notwendig, den verschieden großen Pupillenabstand, d.h. den Abstand zwischen den Mittelpunkten des rechten und linken Auges bei verschiedenen Menschen zu berücksichtigen . Insbesondere bei Stereoskopen,-die sich optischer Systeme bedienen, kann dies aie Anwendung besonderer Maßnahmen erfordern, was trotz scheinbarer Einfachheit in gewissem Sinn einen Nachteil des Systems bedeuten kann. Z.B. sind im Helmholtz'schen Stereoskop und in seinen Abwandlungen für beide Sehstrahlen zwei im Winkel von 450 zur Bildebene stehende-Spiegel oder Wendeprismen vorgesehen, von denen die vom Auge weiter abliegenden die von den Aufnahmen senkrecht ausgehenden mittleren Sehstrahlen parallel zur Bildebene aufeinanderzu laufend lenken, während die Okularspiegel diese Strahlern abermals in eine zu den ursprünglichen Richtungen parallele Richtung umlenken. Durch Verändern des gegenseitigen Abstands der Okularspiegel kann man Einstellung fAr jeden beliebigen Pupillenabstand bewirken, wobei die einzige Begleiterscheinung eine knderung des Betrachtungsabstands um den halben entsprechenden Betrag ist, was ohne Bedeutung ist. Die weiter abliegenden Spiegel haben feste Lage, womit auch der Befestigungsort der Aufnahmen feststehend ist. In the case of stereoscopes, it is usually also necessary to use the different large interpupillary distance, i.e. the distance between the centers of the right and left eye in different people. Especially with Stereoscopes, which use optical systems, can do this particularly well Action requires what, despite its apparent simplicity, is in a sense a disadvantage of the system can mean. E.g. in the Helmholtz stereoscope and in his Modifications for both lines of sight two mirrors at an angle of 450 to the image plane or reversible prisms are provided, of which those farther away from the eye are those of the images perpendicular to the middle lines of vision parallel to the image plane steer towards each other continuously, while the eyepiece mirror these emitters redirect in a direction parallel to the original directions. By Changing the mutual distance between the eyepiece mirrors can be set for setting fAr cause any interpupillary distance, the only concomitant being there is a change in the viewing distance by half the corresponding amount, what is irrelevant. The mirrors that are further away are in a fixed position, and with what the mounting location of the recordings is fixed.

Sowohl in der Anbringung der Aufnahmen als auch im Verstellmechanismus für die Okulare messen ziemlich genaue Toleranzen eingehalten werden. Außerdem beansprucht die Befestigungsfläche der Aufnahmen verhältnismässig großen Raum. Both in the attachment of the recordings and in the adjustment mechanism for measuring the eyepieces fairly precise tolerances are maintained. Also claimed the mounting surface of the recordings relatively large space.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stereoskop zu schaffen, das keinen unmässig großen Raum beansprucht und das in der Herstellung preiswert ist. Wirtschaftlichkeit wird u.a. dadurch erzielt, daß bei den verstellbaren Teilen der Vorrichtung das Beachten feinmechanischer Genauigkeit nicht notwendig ist und daß verschiedener Pupillenabstand trotzdem leicht berAcksichtigt werden kann. The object of the invention is to create a stereoscope that does not have takes up an inordinate amount of space and is inexpensive to manufacture. economics is achieved, inter alia, in that the adjustable parts of the device Pay attention to fine mechanical accuracy is not necessary and that different The interpupillary distance can nevertheless easily be taken into account.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die Aufnahmen zueinander ausgerichtet und mit den Rückseiten gegeneinander an einem geeigneten Bildträger angebracht sind, auf- welchem sie mittels eines optischen Systems betrachtet werden, wobei die Betrachtung der Aufnahmen mittels von der Oberfläche der Aufnahmen reflektierten Lichtes erfolgt. This object is achieved in that the recordings are aligned with one another and are attached with the backs against each other on a suitable picture carrier, on which they are viewed by means of an optical system, the Consideration the recordings are made by means of light reflected from the surface of the recordings.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der beiliegenden schematischen Zeichnung veranschaulicht, in welcher die Bildebene zu der von den beiden Sehstrahien definierten Ebene parallel ist. An embodiment of the invention is shown in the accompanying schematic Drawing illustrates in which the image plane becomes that of the two lines of sight defined plane is parallel.

In der Vorrichtung sind die vom rechten und linken Auge gesehenen Bilder gegeneinander zu beiden Seiten eines undurchsichtigen Bildträgers 1 angebracht. Dieser Bildträger kann auf verschiedene Weise hergestellt werden, wie etwas weiter unten erläutert wird. Die senkrecht von den Bildern A und B nach außen ausgehenden Sehstrahlen (in der Figur gestrichelt) treffen dann die Spiegel 2 und 3, die in einem solchen Winkel aufgestellt sind, daß der Sehstrahl in ihnen in Richtung auf die Okularprsmen 4 und 5 gebrochen wird. Diese Okularprismen ihrerseits breeinen die Sehstrahlen so, daß sie nahezu parallel werden, wobei die endgültige Betrachtungsrichtung derjenigen Richtung entspricht, die ohne optische Apparatur vom--Auge direkt zu einem erzigen unmittelbar vor dem Betrachter stehenden Bild führen würde, dessen Abstand gleich dem gereckten, durch das System laufenden Sehstrahl ist. Infolge des verschiedenen Blickwinkels der milder A und B entsteht nun bei einem Betrachter mit sterertischer Vision das fiktive Bild eines dreidimensionalen Objekts. In the device are those seen by the right and left eyes Images attached to one another on both sides of an opaque image carrier 1. This image carrier can be produced in different ways, like a little further is explained below. The ones going out vertically from pictures A and B. Lines of sight (dashed in the figure) then hit the mirrors 2 and 3, which are shown in are set up at such an angle that the line of sight is towards them the Okularprsmen 4 and 5 is broken. In turn, broaden these eyepiece prisms the lines of sight so that they become nearly parallel, being the final viewing direction corresponds to that direction which, without optical equipment, leads directly from the eye to would lead to an arched image standing directly in front of the viewer, its Distance is equal to the straight line of sight passing through the system. As a result the different angle of view of the milder A and B now arises in a viewer with Sterertian vision the fictional image of a three-dimensional object.

Die Lage der Spiegel kann auch so definiert werden, daß das zum Betrachten eines jeden der beiden Bilder vorhandene optische System aus zwei Spiegeln oder brechenden Prismen besteht, von denen das eine Element oder das Okular den Sehstrahl nach außen lenkt und. das zweite den Sehstrahl nach innen senkrecht zur ursprünglichen Richtung des Sehstrahls reflektiert. The position of the mirrors can also be defined in such a way that that select the optical system available for viewing each of the two images consists of two mirrors or refractive prisms, one of which is an element or the Eyepiece directs the line of sight outwards and. the second the line of sight inwards perpendicular reflected to the original direction of the line of sight.

Der Bildträger 1 kann auf verschiedene- We;ise hergestellt werden. Die Bilder A und B können gegeneinander oder auf irgendeine Stützunterlage geklebt werden, oder man kann mittelsbesonderer Maßnahmen die Bilder selbst auf zwei verschiedenen Seiten eines undurchsichtigen Papiers (z.B. eines doppelseitigen lichtempfindlichen Papiers) herstellen. In der Vorrichtung können selbstverständlich Einrichtungen zum halb- oder vollautomatischen Bildwechsel vorgesehen sein, in welchem Fall die. verschiedenen Bilder beispielsweise in Form eines Bildstreifens vorliegen können. The image carrier 1 can be produced in various ways. The pictures A and B can be glued against each other or on some kind of support or you can use special measures to display the images yourself on two different Sides of opaque paper (e.g. double-sided photosensitive Paper). In the device can of course devices be provided for semi or fully automatic image change, in which case the. different images can be in the form of an image strip, for example.

Die-Einstellung für verschiedene Pupillenabstände ist bei einer Vorrichtung -nach der Erfindung vorteilhaft ausführbar. The setting for different interpupillary distances is in one device -according to the invention can be carried out advantageously.

Diese Einstellung erfolgt bei der vorliegenden Aus führungs form durch Verstellen der Lage des Bildträgers l in Richtung des Pfeils S. Hierbei ist es nicht notwendig, z.B. die Okularprismen 4 und 5 zu verstellen; diese können vielmehr starr am Gestell 6 befestigt'werden. Die Prismen selbst sind hinreiehend groß, um Personen mit jedem in der Praxis vorlcommenden Pupitllenabstand den Durchblick zu gestatten. Der Verlauf des Sehstrahls ist bei verschiedenen Pupillenabständen etwas verschieden, und zwar treffen die Sehstrahlen eines Betrachters mit größerem Pupillenabstand den Bildträger in größerer Entfernung vom Betrachter als bei anderen. Durch VersteIlen des Bildträgers 1 in Pfeilrichtung vom Beobachter weg können jedoch die Bilder A und B in richtige Lage zur stereoskopischen Betrachtung gebracht werden.This setting is carried out in the present embodiment Adjusting the position of the image carrier l in the direction of the arrow S. It is not here necessary, e.g. to adjust the eyepiece prisms 4 and 5; rather, these can be rigid attached to the frame 6. The prisms themselves are large enough to accommodate people to allow a clear view with every pupillary distance that occurs in the practice. The course of the line of sight is at different interpupillary distances something different, namely the lines of sight of a beholder with a larger one Interpupillary distance the image carrier at a greater distance from the viewer than with others. By adjusting the image carrier 1 in the direction of the arrow away from the observer, however, the images A and B are brought into the correct position for stereoscopic viewing.

Man erkennt, daß beim Anbringen der Bilder A und B am Bildträger 1 nur in deren Passung in vertikaler Richtung bestimmte Toleranzen eingehalten werden müssen, während in waag.-rechter Richtung vorkommende Fehler in der Passung durch Verwenden der Einstellvorrichtung behoben werden können. It can be seen that when attaching images A and B to the image carrier 1, certain tolerances are adhered to only in their fit in the vertical direction must, while in the horizontal-right direction occurring errors in the fit Using the adjuster can be fixed.

Eine solche Einstellvorrichtung ist überdies bedeutend einfach in der Herstellung und zwar wegen der weiten Toleranzen, die man an sie zu stellen hat; sie ist beispielsweise deutlich einfacher als eine auf Verschiebung der Okulare beruhende Vorrichtung. Auch in dem Fall, daß der Bildträger 1 eine von den weiten Toleranzen zugelassene-etwas schräge Lage annimmt, kann man in der Regel eine befriedigende stereoskopische Wirkung erreichen, da die Neigung in gleicher Weise auf beide Bilder einwirkt. Der stereoskopische Effekt leidetnieht, und der einzige von der Neigung bewirkte Nachteil ist eine geringe Maßstabverkürzung in Richtung der Neigung. Such an adjustment device is also significantly simple the production because of the wide tolerances that you have to put on them Has; it is, for example, much simpler than moving the eyepieces based device. Even in the event that the image carrier 1 is one of the wide Assuming tolerances permitted-somewhat inclined position, one can usually achieve a satisfactory one Achieve stereoscopic effect as the tilt affects both images in the same way acts. The stereoscopic effect suffers, and the only one from the tilt The disadvantage caused is a slight reduction in scale in the direction of inclination.

Die Erfindung wurde an einem Ausführungsbeispiel beschrieben, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, können Abänderungen des optischen Systems durch Anbringen von Spiegeln, Prismen und Linsen vorgenommen werden; der einzige Zweck des optischen Systems besteht darin, das Betrachten zweier solcher Bilder zu ermöglichen, die auf verschiedenen Seiten eines undurohsichtigen Bildträgers liegen. The invention was based on an exemplary embodiment described, Without departing from the scope of the invention, modifications of the optical system by attaching mirrors, prisms and lenses; one and only The purpose of the optical system is to view two such images to enable the on different sides of a non-transparent image carrier lie.

In Fig. 1 und der Beschreibung sind auch Einzelheiten, die keinen Einfluß auf die Sache haben, weggelassen worden, so z.B die Beleuchtungsanordnungen, die Spiegelhalterungen usw. In Fig. 1 and the description are also details that do not Have an influence on the matter, have been left out, e.g. the lighting arrangements, the mirror mounts, etc.

Das Bewegen des Bildträgers in Richtung des Pfeils S wird in der Praxis vorteilhaft z.B. so ermöglicht, daß der Bildträger 1 in feste Verbindung mit einer Zahns tange gebracht wird, zu deren Antrieb eine Stellschraube vorgesehen wird, die am einen Ende eine Schnecken-Zahnradübertragung hat, die auf die Zahnstange einwirkt. Die Okularprismen II und 5 müssen auch nicht notwendigerweise feststehend, sondern können bewegbar ausgeführt sein, so daß man sie einander nähern oder voneinander entfernen kann, wobei z.B. die von verschiedenen Pupillenabständen bedingte Grobeinstellung durch Bewegen der Prismen 4 und 5 erfolgen kann, während die Feineinstellung durch Bewegen des Bildträgers 1 in Richtung des Pfeils S ausgeführt wird.Moving the image carrier in the direction of arrow S is practical advantageously, for example, so that the image carrier 1 is firmly connected to a Rack is brought, for the drive of which an adjusting screw is provided, which has a worm gear transmission at one end that connects to the rack acts. The eyepiece prisms II and 5 do not necessarily have to be fixed, but can be designed to be movable, so that they approach each other or from each other can remove, e.g. the coarse adjustment caused by different interpupillary distances can be done by moving the prisms 4 and 5 while fine-tuning through Moving the image carrier 1 in the direction of the arrow S is carried out.

Claims

1. Stereoscope for viewing two from different angles made recordings, characterized in that the recordings (A, B) in mutual Alignment and. attached with their backs against each other on a picture carrier (1) on which they can be viewed with the help of an optical system, whereby the Viewing the images by means of light reflected from the surface of the images he follows.

2. Stereoscope according to claim 1, characterized in that the for Viewing each of the two images used two light reflecting optical systems Surfaces such as mirrors (2,3) and / or refractive prisms (4,5) or the like. of which one element or the eyepiece (4s5) deflects the line of sight outwards and the second (2,3) the line of sight inwards perpendicular to the original direction of the line of sight is reflected.

3. Stereoscope according to claim 1 or 2, characterized in that the eyepieces (4,5) fixed and sufficiently large for use by people with different interpupillary distances are, the compensation being of different Pupillary distances caused differences with the help of such a film carrier (1) takes place, its position mechanically in the direction of the eyepieces (4, 5) to or from, this way can be created

4. stereoscope according to claim 3, characterized in that the mechanical position adjustment of the image carrier (1) means one with the image carrier firmly connected to the rack and one on this acting gear-adjusting screw transmission is feasible.

5. Stereoscope according to one of the preceding claims, characterized in that that the images (A, B) are attached on both sides of a strip of tape, which is gradual each pair of images can be indexed for viewing.

L e r s e i t e