DE19836681A1 - Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem - Google Patents
Stereoskopisches Aufnahme- und WiedergabesystemInfo
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Description
Aus der DE 296 12 054 ist ein autostereoskopisches
Wiedergabesystem mit einem Display und einer beobachtungsseitig
des Displays angeordneten Rasterscheibe mit einer Vielzahl
zylindrischer Linsen beschrieben. Mit einem Headtracker-System
wird die aktuelle Position des Beobachters vor dem
Wiedergabesystem bestimmt und die Rasterplatte relativ zum
Display so verschoben, daß der Beobachter aus seiner momentanen
Position ein stereoskopisches Bild wahrnimmt. Die Bewegung der
Rasterplatte erfolgt dabei realtiv zum Display derart, daß das
rechte Auge des Beobachters nur die dem rechten Teilbild
zugeordneten Bildspalten und das linke Auge des Beobachters nur
die dem linken Teilbild zugeordneten Bildspalten des Displays
betrachtet.
Aus der US-A 5 457 574 ist ein ähnliches autostereoskopisches
Wiedergabesystem bekannt, bei dem mittels eines Headtrackers
ebenfalls die Position des Beobachters vor dem Wiedergabesystem
bestimmt wird. Jedoch wird hier nicht die Position der
Rasterplatte relativ zum Display entsprechend der aktuellen
Beobachterposition bewegt, sondern die Lichtquellen hinter dem
Display so geschaltet, daß der Beobachter wiederum in seiner
aktuellen Beobachterposition ein autostereoskopisches Bild
wahrnimmt. Desweiteren wird in dieser Schrift bereits
vorgeschlagen, das Ausgangssignal des Headtrackers gleichzeitig
auch zur Auswahl der dargestellten Ansicht auszunutzen, indem
beispielsweise zwei Videokameras, mit denen die stereoskopischen
Teilansichten aufgezeichnet werden, entsprechend der
Kopfbewegungen des Beobachters bewegt werden. Nähere
Einzelheiten bezüglich der Bewegung der Kameras in Abhängigkeit
von der Beobachterposition bzw. der Position des
Beobachterkopfes sind in dieser Schrift jedoch nicht enthalten.
Aus der US-A 4 818 858 ist ein Kamerasystem für einen Roboter
bekannt, das zwei Videokameras enthält, die relativ zu einer
Basis gegensinnige Drehbewegungen um gleiche Winkel ausführen.
Mit Hilfe eines in die Kameras integrierten Triangulations
systems wird gleichzeitig die Fokussierung beider Kameras und
die Konvergenz der optischen Achsen beider Kameras so gesteuert,
daß das zu beobachtende Objekt im Schnittpunkt der optischen
Achsen beider Kameras liegt und gleichzeitig beide Kameras auf
diesen Schnittpunkt fokussiert sind. Das mit beiden Kameras
aufgezeichnete Stereobild wird einem Beobachter auf einem
stereoskopischen Wiedergabesystem dargeboten. Der Beobachter
trägt einen Helm mit Sensoren, die eine Kopfbewegung des
Beobachters aufnehmen und deren Ausgangssignale zur Steuerung
des Roboters mit dem stereoskopischen Kamerasystem ausgenutzt
werden.
Eine wichtige Eigenschaft beim stereoskopischen menschlichen
Sehen ist die Verkopplung des Konvergenzwinkels der beiden Augen
in Abhängigkeit von der gewünschten Beobachtungsentfernung. Bei
großer Beobachtungsentfernung sind die optischen Achsen beider
Augen nahezu parallel ausgerichtet mit der Folge, daß vom
Beobachter weiter entfernt gelegene Gegenstände stereoskopisch
beobachtet werden. Bei der Nahbetrachtung werden die beiden
Augäpfel gegeneinander verdreht, so daß die optischen Achsen
beider Augen stark konvergent sind mit der Folge, daß
nahgelegene Gegenstände stereoskopisch wahrgenommen werden.
Ziel der Erfindung ist ein stereoskopisches Aufnahme- und
Wiedergabesystem, bei dem der stereoskopisch dargestellte
Bildinhalt innerhalb der von der Stereokamera aufgenommenen
Szene einfach seitens des Beobachters steuerbar ist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein stereoskopisches
Aufnahme- und Wiedergabesystem mit den Merkmalen des Anspruches 1
gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Merkmalen der abhängigen Ansprüche.
Das erfindungsgemäße stereoskopische Aufnahme- und
Wiedergabesystem enthält eine Anordnung mit zwei daran
aufgenommenen, gegeneinander verdrehbaren Videokameras, die
beide auf den Schnittpunkt der optischen Achsen beider Kameras
fokussiert sind. Des weiteren weist das erfindungsgemäße
Aufnahme- und Wiedergabesystem ein stereoskopisches
Wiedergabesystem und ein Headtracker-System, das die Position
eines Beobachters vor dem stereoskopischen Wiedergabesystem
erfaßt, auf. Eine Steuerung bewirkt anhand der vom Headtracker-
System gelieferten Positionsdaten über einen motorischen Antrieb
eine Verdrehung der Kameras gegeneinander in Abhängigkeit von
der mit dem Headtracker ermittelten Entfernung des Beobachters
vom stereoskopischen Wiedergabesystem. Die Verdrehung der
Kameras gegeneinander erfolgt dabei derart, daß bei einer
Annäherung des Beobachters an das Darstellungssystem eine
stärkere Konvergenz und bei einer Entfernung des Beobachters von
dem Darstellungssystem eine schwächere Konvergenz der optischen
Achsen beider Kameras erzeugt wird. Gleichzeitig werden die
Kameras über einen motorischen Fokus auf den von der Entfernung
des Beobachters vom stereoskopischen Wiedergabesystem abhängigen
Schnittpunkt der beiden optischen Achsen beider Kameras
fokussiert.
Bei einem größeren Abstand des Beobachters vom stereoskopischen
Wiedergabesystem werden aufgrund der geringen Konvergenz der
beiden optischen Achsen der Kameras die von den Kameras
entfernteren Bildinhalte stereoskopisch dargestellt. Nähert sich
der Beobachter dem Display an, was bei einer gewünschten
Detailbeobachtung meistens reflexartig erfolgt, wird die
Konvergenz der optischen Achsen beider Kameras erhöht, wodurch
in der Nähe der Kameras liegende Bildinhalte stereoskopisch
dargestellt werden. Durch die gleichzeitige Fokussierung auf den
nun näher an den Kameras liegenden Schnittpunkt der optischen
Achsen werden gleichzeitig die entfernter liegenden Bildinhalte
unscharf dargestellt. Dieses ist der menschlichen Physiologie
des Sehens vollkommen äquivalent.
Das stereoskopische Wiedergabesystem ist vorzugsweise als
autostereoskopisches Wiedergabesystem mit einem Display und
einer dem Display beobachterseitig vorgeschalteten Rasterplatte
ausgebildet. Denn bei einem solchen autostereoskopischen Display
ist in der Regel ohnehin ein Headtracking-System vorhanden, um
die Bedingungen für ein autostereoskopisches Sehen an die
aktuelle Beobachterposition anzupassen. Die für die
Konvergenzwinkeieinstellung erforderlichen Informationen über
die aktuelle Beobachterentfernung ist bei einem solchen
autostereoskopischen System ohnehin vorhanden, so daß die selbe
vom Headtracker gelieferte Information mehrfach genutzt werden
kann.
Die Einstellung unterschiedlicher Konvergenzwinkel, d. h. die
Verdrehung der Kameras gegeneinander, kann auf verschiedene
Weise realisiert werden. Beispielsweise kann eine Kameranordnung
entsprechend der US 4 818 858 zum Einsatz kommen, bei der über
zwei miteinander kämmende Zahnräder beide Kameras um gleiche
Winkelbeträge gegensinnig verdreht werden. In diesem Fall kann
die die beiden Kameras tragende Anordnung als Ganzes raumfest
sein.
Alternativ ist es denkbar, daß nur eine der beiden Kameras
relativ zur die Kameras tragenden Anordnung verdrehbar ist und
gleichzeitig beide Kameras miteinander mit der die Kameras
tragenden Anordnung verdreht werden. In diesem Fall führt die
die Kameras tragende Anordnung eine der Änderung des
Konvergenzwinkels entsprechende Drehung in der einen Richtung
und die drehbar auf der Anordnung aufgenommene Kamera eine
gegensinnige Drehung um den doppelten Winkel aus.
Besonders bevorzugt ist jedoch eine Anordnung, bei der beide
Kameras verdrehbar auf der die Kameras tragenden Anordnung
aufgenommen sind und gleichzeitig die gesamte Anordnung mit
beiden Kameras selbst auch wieder um eine zur Ebene der
optischen Achsen beider Kameras senkrechte Achse verdrehbar ist.
Bei einer solchen Kameraanordnung wird das vom Headtracker
gelieferte Entfernungssignal des Beobachters vom
Wiedergabesystem wiederum zur Konvergenzwinkeleinstellung
ausgenutzt, indem beide Kameras gegensinnig um gleiche
Winkelbeträge relativ zu der die Kameras tragenden Anordnung
verdreht werden. Zusätzlich wird das vom Headtracker-System
ebenfalls gelieferte Signal über die horizontale Position des
Beobachters für die Steuerung einer Drehbewegung der gesamten
die Kameras tragenden Anordnung ausgenutzt. Bei einer
horizontalen Bewegung des Beobachters ändert sich demzufolge
auch die Blickrichtung der Kameras, so daß dem Beobachter eine
von der horizontalen Position vor dem Wiedergabesystem abhängige
Bildinformation dargestellt wird. Noch besser ist es allerdings,
wenn der Headtracker nicht nur die Position des Beobachters
sondern gleichzeitig auch eine Drehbewegung des Beobachterkopfes
erfaßt. In diesem Fall sollte die Drehung der die Kameras
tragenden Anordnung in Abhängigkeit von einer durch den
Headtracker detektierten Kopfdrehung erfolgen.
Bei allen Ausführungsformen der Erfindung erfolgt die Verdrehung
der beiden Kameras relativ zueinander stets derart, daß der
Schnittpunkt der optischen Achse beider Kameras auf der
Mittellinie zwischen den Achsen, um die die Kameras drehbar
sind, liegt.
Nachfolgend werden Einzelheiten der Erfindung anhand der in den
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Im
einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines ersten Ausführungsbeispiels
für ein erfindungsgemäßes stereoskopisches Aufnahme- und
Wiedergabesystem und
Fig. 2 die Prinzipskizze eines alternativen
Ausführungsbeispiels für ein erfindungsgemäßes
Aufnahme- und Wiedergabesystem.
Das Wiedergabesystem in der Fig. 1 ist ein autostereoskopisches
Wiedergabesystem, wie dieses aus der DE 296 12 054 bekannt ist.
Es weist ein LCD-Display (1) mit einer beobachterseitig
vorgeschalteten Rasterplatte (2) auf. Die Rasterplatte (2) weist
eine Vielzahl vertikal angeordneter Zylinderlinsen auf, deren
Abstand in horizontaler Richtung an den Spaltenabstand des LCD-
Displays (1) angepaßt ist, so daß im Beobachtungsraum eine
autostereoskopische Beobachtung möglich ist. Die Rasterplatte
(2) ist relativ zum LCD-Display (1) sowohl senkrecht zur Ebene
der Rasterplatte (2) als auch in horizontaler Richtung
(senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1) motorisch bewegbar
angeordnet. In der Fig. 1 ist lediglich der Antrieb für die
Bewegung senkrecht zur Rasterplatte mittels eines Elektromotors
(3) und einer Gewindespindel (4) aus Übersichtlichkeitsgründen
dargestellt.
Oberhalb des autostereoskopischen Wiedergabesystems ist der
Headtracker (5) angeordnet. Dieser Headtracker (5) ist
prinzipiell ein elektrooptisches Positionsmeßsystem, das die
dreidimensionalen Raumkoordinaten eines vor dem Wiedergabesystem
positionierten Beobachters bestimmt. Entsprechende Headtracker
werden beispielsweise von der Firma Origin Instruments, USA,
unter der Bezeichnung "Dyna Sight Sensor" angeboten.
Die vom Headtracker (5) ermittelten Raumkoordinaten des
Beobachters werden einer Steuereinrichtung (6) beispielsweise
einem Personal Computer, zugeführt. Anhand der Raumkoordinaten
des Beobachters wird Online über einen entsprechenden Antrieb
des Motors (3) die Rasterplatte (2) derart bewegt, daß der
Beobachter von seiner aktuellen Beobachterposition ein
autostereoskopisches Bild wahrnimmt. Die entsprechenden
funktionalen Zusammenhänge sind beispielsweise in der
DE 296 12 054 beschrieben, auf die diesbezüglich verwiesen wird.
Das stereoskopische Aufnahmesystem (7) enthält eine Anordnung
aus zwei miteinander kämmenden Zahnkranzscheiben (8, 9)' auf
denen jeweils eine Videokamera (10, 11) mit üblicher motorischer
Fokussierung angeordnet ist. Die Kameras (10, 11) sind dabei auf
der jeweiligen Zahnkranzscheibe (8, 9) derart angeordnet, daß
die jeweilige Drehachse (8a, 9a) der Zahnkranzscheiben in der
Ebene des Sensors der jeweiligen Kamera (10, 11) liegt. Jede der
beiden Kameras (10, 11) nimmt ein stereoskopisches Teilbild auf,
aus denen das vom Wiedergabesystem dargebotene
autostereoskopische Bild zusammengesetzt ist. Die Rückkopplung
der Kameraausgänge auf das Wiedergabesystem ist in der Fig. 1
aus Übersichtlichkeitsgründen durch die mit (D) gekennzeichneten
Pfeile angedeutet.
Die Ausgangssignale des Headtrackers (5) werden beim
erfindungsgemäßen Aufnahme- und Wiedergabesystem zusätzlich zur
Bewegungssteuerung der Rasterplatte (2) gleichzeitig für die
Einstellung des Konvergenzwinkels zwischen den optischen Achsen
der beiden Kameras (10, 11) eingesetzt. Dafür ist ein
Elektromotor (13) vorgesehen, der ein mit einer der beiden
Zahnscheiben (8, 9) kämmendes Zahnrad antreibt. Dieser
Elektromotor (13) wird über eine Drehsteuerschaltung (12)
entsprechend des Abstandes des Beobachters vom Wiedergabesystem
angesteuert. Die grundsätzliche Ansteuerung ist dabei derart,
daß bei einer Annäherung des Beobachters an das Wiedergabesystem
der Konvergenzwinkel der optischen Achsen beider Kameras größer
wird. Befindet sich der Beobachter in der vom Wiedergabesystem
weiter entfernten Position (F') sind die strichpunktiert
angedeuteten optischen Achsen beider Kameras (10, 11) so
zueinander geneigt, daß sie sich in einem von dem Aufnahmesystem
(7) entfernten Punkt (F) schneiden. Bei Annäherung an das
Wiedergabesystem erfolgt über den Motor (13) eine gegensinnige
Drehbewegung beider Kameras (10, 11), so daß der Schnittpunkt
der beiden optischen Achsen beider Kameras näher an die Kameras
heranwandert. Der Schnittpunkt beider optischen Achsen der
Kameras (10, 11) wandert dabei entlang einer ebenfalls
dargestellten Linie, die in der Mittenebene parallel zu den
beiden Drehachsen der Zahnkranzscheiben (8, 9) und in der Ebene
der optischen Achsen beider Kameras (10, 11) liegt. Gleichzeitig
mit der Änderung des Konvergenzwinkels ändert sich auch die
Fokussierung der beiden Kameras (10, 11) so, daß beide Kameras
(10, 11) stets auf den Schnittpunkt der optischen Achsen
fokussiert sind. Dazu werden die Abstandsdaten des Beobachters
über eine Fokussteuerung (14) den Fokussiereingängen der Kameras
(10, 11) zugeführt. Befindet sich der Beobachter in einem
Nahpunkt (N') relativ zum Wiedergabesystem, sind beispielsweise
beide Kameras auf einen nahen Punkt (N) auf der Mittellinie
fokussiert.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen einer Änderung der
Beobachterentfernung vom Wiedergabesystem und der daraus
resultierenden Konvergenzwinkeländerung beider Kameras (10, 11)
ist frei wählbar, um den verschiedenen Anwendungen des Systems
Rechnung zu tragen. Insbesondere dann, wenn das System in
Zusammenhang mit ferngesteuerten Operationen eingesetzt wird, der
Beobachter also gleichzeitig bei der Beobachtung über ein
Eingabeterminal ferngesteuerte Manipulationen innerhalb des von
den Kameras (10, 11) aufgenommenen Beobachtungsraumes vornimmt,
wird man einen stark überpropartionalen Übersetzungsfaktor
bevorzugen, so daß bereits geringe Entfernungsänderungen des
Beobachters, beispielsweise ein leichtes Vorbeugen des Kopfes,
eine Änderung der Konvergenz der optischen Achsen beider Kameras
vom Fernpunkt zum Nahpunkt verursacht.
Beim alternativen Ausführungsbeispiel in der Fig. 2 sind die
beiden Kameras (20, 21) um eine zur optischen Achse der Kameras
senkrechte Achse drehbar auf einer Platte (17) aufgenommen. Auf
der Platte (17) ist weiterhin der Antrieb für die Änderung der
Konvergenzwinkel beider Kameras (20, 21) angeordnet. Dieser
Antrieb besteht aus einer von einem Elektromotor (23)
angetriebenen Gewindespindel (24) die auf der Platte (17)
drehbar gelagert ist. Mit der Gewindespindel (24) kämmt eine
Spindelmutter (25) mit einem Stift (26). Mit beiden Kameras (20,
21) ist jeweils eine Antriebsstange (27, 28) fest verbunden, die
jeweils einen Längsschlitz (27a, 28a) aufweisen, in die der
Stift (26) der Spindelmutter (25) eingreift. Bei einer Drehung
der Gewindespindel (24) wandert bei dieser Anordnung die
Spindelmutter (25) entlang der Gewindespindel (24), mit der
Folge, daß die Antriebsstange (27, 28) die Orientierung der
Kameras (20, 21) gegeneinander verdrehen. Befindet sich der
Stift (26) in der Position (A) sind die optischen Achsen beider
Kameras (20, 21) nahezu parallel zueinander ausgerichtet, so daß
stereoskopische Bildinformation weit entfernter Gegenstände
aufgezeichnet wird. Befindet sich der Stift (26) dagegen in der
Position B sind die optischen Achsen beider Kameras stark
konvergent zueinander ausgerichtet, so daß von Gegenständen in
der Nähe der Kameras (20, 21) stereoskopische Bildinformationen
aufgenommen werden.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird gleichzeitig mit einer
Änderung der Konvergenz beider Kameras (20, 21) die Fokussierung
der Kameras mitgeführt, so daß beide Kameras stets auf den
Schnittpunkt der beiden optischen Achsen fokussiert sind. Die
Zuführung des dafür erforderlichen Fokus-Steuersignals zu den
Kameras ist durch die mit (F) gekennzeichneten Pfeile
angedeutet. Durch die mit (D) gekennzeichneten Pfeile ist
wiederum die Rückleitung der von den Kameras erzeugten
Bildsignale an das stereoskopische Wiedergabesystem angedeutet.
Sowohl beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 als auch beim
Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist jeweils ein einziger Motor
(23) für die gegensinnige Bewegung beider Kameras vorgesehen.
Gegenüber dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 weist das
Ausführungsbeispiel in Fig. 2 jedoch noch eine weitere
Besonderheit auf. Die Trägerplatte (17) für die beiden Kameras
(20, 21) ist selbst um eine nicht dargestellte Achse, die
parallel zu den Drehachsen beider Kameras (20, 21) ausgerichtet
ist, drehbar. Für den Antrieb der Drehbewegung des gesamten
Aufnahmesystems ist an der Trägerplatte (17) ein Zahnkranz (29)
vorgesehen, der mit einem von einem zweiten Motor (31)
angetriebenen Zahnrad (30) kämmt. Durch Antrieb des Motors (31)
wird das gesamte Aufnahmesystem um die Drehachse des
Aufnahmesystems gedreht, so daß unterschiedliche Szenen
stereoskopisch aufgezeichnet werden. Der zweite Motor (31) wird
nun jedoch nicht entsprechend der Entfernung des Beobachters vom
Wiedergabesystem sondern entsprechend der horizontalen Position
des Beobachters relativ zur Mitte des Wiedergabesystems
angetrieben. Bei einer Bewegung des Beobachters beispielsweise
nach rechts, wird der zweite Motor (31) so angetrieben, daß eine
Rechtsdrehung der Platte (17) erfolgt und demzufolge von den
Kameras (20, 21) eine weiter rechts liegende Szene aufgezeichnet
und auf dem Wiedergabesystem dargestellt wird.
Prinzipiell ist es denkbar, zusätzlich auch noch die vom
Headtracker (5) gelieferte Information über die Höhe des
Beobachterkopfes auszunutzen. In diesem Fall wäre noch ein
dritter Motor vorzusehen, der eine Drehung des gesamten
Aufnahmesystems in Fig. 2 um eine zur Ebene der optischen
Achsen beider Kameras parallele Achse bewirkt. In diesem Fall
wandert die von den Kameras aufgezeichnete Szene bei einer
Anhebung des Kopfes nach oben und bei einer Absenkung des Kopfes
nach unten.
Bei den anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen
erfolgt die Verdrehung der beiden Kameras stets derart, daß der
Schnittpunkt der optischen Achsen entlang der Mittellinie
zwischen beiden Kameras in der Ebene der optischen Achsen
entlang wandert. Prinzipiell ist es denkbar, die Verdrehung der
beiden Kameras zueinander so vorzunehmen, daß der Schnittpunkt
der optischen Achsen nicht auf dieser Mittellinie entlang
wandert. Dieses würde in etwa einem seitlichen Blick bei
Menschen entsprechen, wenn keine Kopfdrehung gleichzeitig
erfolgt. Bei einer solchen Bewegung wird jedoch die wirksame
Stereobasis kleiner, so daß ein reduzierter stereoskopischer
Tiefenbereich, d. h. ein Bereich, in dem eine stereoskopische
Beobachtung gegeben ist, resultiert. Es ist deshalb vorzuziehen,
wenn für das seitliche Blicken in die Objektszene das gesamte
Aufnahmesystem wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 gedreht
wird, so daß die zur Wirkung kommende Stereobasis stets maximal
ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann das vom Headtracker
gelieferte Entfernungssignal zusätzlich wahlweise mit dem bei
Videokameras üblicherweise vorhandenen Zoom gekoppelt werden,
derart daß bei einer Annäherung des Beobachters gleichzeitig mit
der Änderung der Konvergenz der optischen Achsen der Kameras und
der Fokussierung auf einen näheren Punkt auch die wirksame
Brennweite der Kameraobjektive erhöht wird. Der
Übersetzungsfaktor sollte dabei durch den Benutzer variierbar
sein. Je nach Einstellung des Übersetzungsfaktors erzielt man
dann bei einer Annäherung des Beobachters an das
Wiedergabesystem eine unterschiedlich starke Lupenfunktion.
Statt eines konstanten Übersetzungsfaktors kann auch ein sich
ändernder Übersetzungsfaktor vorgesehen sein, der eine beliebige
lineare oder nichtlineare Funktion des Abstands des Beobachters
vom Wiedergabesystem ist. Eine entsprechende Lupenfunktion bei
Nahbetrachtung ist beispielsweise bei einem Einsatz des Systems
für chirurgische Anwendungen vorteilhaft, z.B wenn ein kleines
Blutgefäß innerhalb eines ansonsten großen Beobachtungsfeldes
auf Unverletztheit zu untersuchen ist. Die Aktivierung der
Ankopplung des Entfernungssignals an die Zoomeinstellung kann
dann beispielweise über einen Fußschalter erfolgen.
Claims (9)
1. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem mit einer
Anordnung (7, 17) mit zwei daran aufgenommenen,
gegeneinander verdrehbaren Kameras (10, 11; 20, 21), die
jeweils auf den Schnittpunkt (N, F) der optischen Achsen
beider Kameras fokussiert sind, einem stereoskopischen
Wiedergabesystem (1, 2), einem Headtrackersystem (5), das
die Position eines Beobachters vor dem stereoskopischen
Wiedergabesystem erfaßt und einer Steuerung (6, 12, 13), die
die Konvergenz der optischen Achsen beider Kameras (10, 11;
20, 21) in Abhängigkeit von der Entfernung des Beobachter vom
stereoskopischen Wiedergabesystem (1, 2) ändert.
2. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach
Anspruch 1, wobei die Steuerung bei einer Annäherung des
Beobachters an das Darstellungssystem (1, 2) eine stärkere
Konvergenz und bei einer Entfernung des Beobachters von dem
Darstellungssystem (1, 2) eine schwächere Konvergenz der
optischen Achsen beider Kameras erzeugt.
3. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach
Anspruch 1 oder 2, wobei das stereoskopische
Wiedergabesystem ein Display (1) mit vorgeschalteter
Rasterplatte (2) aufweist.
4. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach
Anspruch 3, wobei die Rasterplatte (2) beweglich vor dem
Display (1) angeordnet ist und die Bewegungssteuerung der
Rasterplatte (2) relativ zum Display (1) entsprechend der
vom Headtracker-System (5) ermittelten Position des
Beobachters relativ zum Wiedergabesystem (1, 2) erfolgt.
5. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach einem
der Ansprüche 1-4, wobei die Anordnung (17) mit zwei
Kameras (20, 21) um eine senkrecht zur Ebene der optischen
Achsen der Kameras stehende Achse drehbar ist.
6. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach einem
der Ansprüche 1-4, wobei mindestens eine Kamera (10, 11;
20, 21) um eine senkrecht zur Ebene der optischen Achsen
beider Kameras stehende Achse (8a, 9a) drehbar ist.
7. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach
Anspruch 6, wobei beide Kameras (10, 11; 20, 21) jeweils um
eine zur Ebene der optischen Achsen beider Kameras stehende
Achse drehbar sind.
8. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach
Anspruch 7, wobei die Verdrehung der beiden Kameras stets
derart erfolgt, daß der Schnittpunkt der optischen Achsen
auf der Mittellinie zwischen den Achsen (8a, 9a), um die die
Kameras drehbar sind, liegt.
9. Stereoskopisches Aufnahme- und Wiedergabesystem nach einem
der Ansprüche 1-8, wobei für die Drehbewegung der beiden
Kameras (10, 11; 20, 21) ein einziger elektromotorischer
Antrieb (13; 23) vorgesehen ist.
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Owner name: CARL ZEISS AG, 73447 OBERKOCHEN, DE |
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