DE2248873C3

DE2248873C3 - Stereo-Bildwiedergabesystem

Info

Publication number: DE2248873C3
Application number: DE2248873A
Authority: DE
Inventors: Akio Yokohama Kanagawa Yano (Japan)
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1971-10-05
Filing date: 1972-10-05
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2248873A1; GB1403783A; DE2248873B2; JPS4843629A

Description

Die Erfindung betrifft ein Stereo-Bildwiedergabesystern gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein Stereo-Bildwiedergabesystem gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs ist in der US-PS 28 91 444 beschrieben. Bei diesem Stereo-Bildwiedergabesystem ist die Richtwirkung des Schirms sehr stark, so daß die Augen des Betrachters eine gegenüber dem Bildschirm genau festgelegte Position einnehmen müssen, um die stereoskopische Betrachtung zu ermöglichen. Der Streuwinkel des Schirms liegt beispielsweise in der Größenordnung von 6°.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Stereo-Bildwiedergabesystem zu schaffen, bei dem dem Betrachter ein größerer Spielraum, insbesondere in der Vertikalen, verbleibt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei dem Stereo-Bildwiedergabesystem läßt sich eine stereoskopische Betrachtung auch dann ermöglichen, wenn die Augen nicht an einer exakt vorbeschriebenen wi Position in der Betrachtungsebene liegen. Dies wird insbesondere durch Vergrößerung der Streuwinkel in der vertikalen und horizontalen Richtung ermöglicht.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt n!

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;

F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung und

F i g. 4 eine Darstellung zur Erläuterung der Streuwirkung.

Bei dem in F i g. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein Schirm verwendet der aus zwei Zylinderlinsen-Rasterplatten mit senkrecht zueinander verlaufenden Zyliiiderachsen besteht Das Stereo-Bildwiedergabesystem enthält eine große Sammellinse 31, einen Projektor 61, Bilder 62₍ und 62₂ eines Objekts sowie Spiegel 63i, 632, 64i und 642 und den Schirm 51. Der Schirm 51 ist innerhalb der Brennweite der Sammellinse 31 angeordnet

Das durch die Bilder 62i und 62₂ hindurchtretende Licht wird von dem Projektor 61 über die Spiegel 63i, 632,64| und 642 auf den Schirm 51 projiziert wobei die Spiegel 63i und 64i den Strahlengang des rechten Bildes und die Spiegel 632 und 642 den Strahlengang des linken Bildes ablenken. Das von den Spiegeln auf den Schirm 51 reflektierte Licht wird an diesem so gestreut und von der Linse 31 so abgebildet, daß es in die Beobachtungsbereiche 651 und 652 fällt so daß bei Anordnung des rechten bzw. linken Auges in einem dieser Bereiche ein räumliches Sehen aufgrund der Paralaxe der beiden Augen möglich wird. Selbst wenn sich jedoch beide Augen in einem dieser Bereiche befinden, wird durch die Verwendung der Sammellinse ein stereoskopischer Eindruck erzielt, da das Auge aufgrund der Anordnung der Sammellinse zwischen dieser und deren Brennpunkt ein von der Sammellinse vergrößertes virtuelles Bild sieht wobei das Vorhandensein des Rasters im Schirm wegen des virtuellen Bildes kaum bemerkt wird. Wenn als Sammellinse 31 eine Linse mit großer Verzeichnung verwendet wird, beispielsweise eine Fresnel-Linse, kann man erreichen, daß die von den beiden Augen gesehenen Verzerrungen etwas unterschiedlich sind, was ebenfalls zur Erzeugung eines stereoskopischen Eindrucks beiträgt

In F i g. 1 ist die Verwendung eines einzigen Projekters mit einer Reihe von Spiegeln dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, mehrere Projektoren zu verwenden.

Wenn die von einem Objekt erzeugten Büder 62i und 622 im Vergleich zum Aufnahmeobjekt seitenverkehrt sind, findet zumindest ein weiterer Spiegel für das auf das linke und das auf das rechte Auge auffallende Licht zusätzlich zu den Spiegeln 63_t, 63₂, 64_t und 64₂ Verwendung, so daß man ein seitenrichtiges Bild erhält.

F i g. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung, mit dem ein noch stärkerer Stereo-Effekt erzielt werden kann. Hierzu wird der Schirm 51 aus den orthogonal zueinander verlaufenden Zylinderlinsen-Rasterplatten geneigt zu der Oberfläche der Sammellinse 31 angeordnet. Hierdurch wird der von der Sammellinse weiter entfernte Teil stärker vergrößert. Bei der Betrachtung eines üblichen Objekts wird der Fernbereich größer und der Nahbereich kleiner, wenn eine Neigung des Schirms 51 verwendet wird, welche denjenigen Teil des Schirmes 51, der die Information über den Nahbereich des Bildes enthält, in größerer Entfernung von der Sammellinse 31 hält. Im allgemeinen liegt die Information über den Nahbereich an der Unterseite, so daß es zweckmäßig ist, eine Neigung zu verwenden, wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Gewöhnlich beträgt die Neigung gegenüber der vertikalen Oberfläche etwa 20°. In Abhängigkeit von der wiederzugebenden Szenerie kann jedoch die Neigung in einem Bereich von ±3° bis ±50° gewählt werden, wobei das negative

Vorzeichen bedeutet, daß die Oberseite einen größeren Abstand von der Linsenoberfläche aufweist Durch die unterschiedliche Vergrößerung von Nahbereich und Fernbereich wird die Perspektive erhöht

Bei dem in F i g. 2 dargestellten Stereo-Bildwiedergabesystem sind zueinander versetzt angeordnete Spiegel 71 und 72 vorgesehen, welche dazu dienen, das rechte Bild des Originals und das linke Bild des Originals getrennt zu projizieren. Die Seitenumkehr erfolgt wie in dem vorherigen Beispiel. Dieses Beispiel ist als Stereo-Bildwiedergabeeinrichtung für ebene Bilder nur dann geeignet, wenn die beiden Spiegel parallel zueinander angeordnet sind.

Fig.3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stereo-Bildwiedergabesystems. Bei dieser Ausführungsform sind ein Drehspiegel 83 vorgesehen, und eine Kathodenstrahlröhre 81, welche die Spiegel 63i, 632 und den Projektor 61 von dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 ersetzen.

In diesem Falle wird das rechte und das linke Bild des Originals nacheinander auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre 81 erzeugt, wobei die Drehzahl des Drehspiegels 83 derart synchronisiert ist, daß die Abbildungen durch eine Sammellinse 82 auf den Schirm 51 über weitere Spiegel 84 und 85 projiziert werden können. Es ist auch möglich, anstelle der Kathodenstrahlröhre 81 ein Lichtventil oder eine sonstige Einrichtung dieser Art zu verwenden. Bei dieser Ausführungsform können Originalbilder für Stereo-Wiedergaben Verwendung finden, die auf einem gewöhnlichen Kino-Filmstreifen aufgezeichnet sind. Das Wiedergabesystem ist des weiteren auch für eine andere Wiedergabe als für die stereoskopische Wiedergabe geeignet, wozu lediglich der Drehspiegel 83 aus dem Strahlengang entfernt werden muß.

Aus den vorstehenden Ausführungsbeispielen ist

ferner ersichtlich, daß anstelle der Sammellinse auch ein

Konkavspiegel verwendet werden kann. Das Bild des Originals für eine stereoskopische Wiedergabe dessel-

ben kann auf irgendeiner Einrichtung aufgezeichnet werden, so daß auch Hologramme und elektrostatische

Aufnahmen oder dergleichen in der vorstehend

beschriebenen Weise wiedergegeben wurden können.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist der

ίο aus Zylinderlinsen-Rasterplatten zusammengesetzte Schirm innerhalb der Brennweite des Abbildungssystems angeordnet Der Schirm ist hierbei derart aufgebaut, daß er für die auf ihn auftreffenden Lichtbündel zerstreuend wirkt, wobei er einen Streu winkel von mehr als 10° in der einen und weniger als 20° in der anderen Richtung aufweist Bei den dargestellten Stereo-Bildwiedergabesystemen können zwei bewegliche Filmstreifen mit jeweils einem Originalbild Verwendung finden, die in einfacher Weise hergestellt werden können. Zu ihrer Herstellung mit einer Filmkamera fand ein Aufsatz Verwendung, der die gleiche Konstruktion wie die Spiegel 51 und 52 von F i g. 2 aufwies, wobei ein Teil des Films mit dem rechten, der andere mit dem linken Bild des Originals belichtet wurde. Die Wiederga be dieses Films erfolgte mit einem Stereo-Bildwiederga besystem, wie es in F i g. 2 dargestellt ist

Die Erfindung ermöglicht die Beobachtung eines lichtstarken Bildes, da das optische Abbildungssystem mit einer Sammellinse oder einem Konkavspiegel oder dergL versehen ist, die als Kondensor wirken. Durch die senkrecht zueinander verlaufenden Mantellinien der Zylinderlinien in den Rasterplatten lassen sich die Streuwinkel in jede Richtung entsprechend der Konstruktion der Zylinderlinsen auswählen, so daß eine ^H* L^^trncn*⁷? 8l!SnUt?b:*r !St.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stereo-Bildwiedergabesystem, bei dem jedes Halbbild, das von unterschiedlichen Aufnahmepunkten aus aufgenommen ist, auf einen Schirm projiziert s wird, auf dem es mit einer Sammellinse betrachtbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm aus zwei sich senkrecht kreuzenden Zylinderlinsen-Rasterplatten (51) besteht, die unterschiedliche Lichtstärke aufweisen, daß der Streuwinkel der Rasterplatten nicht mehr als 20° in der Vertikalen und nicht weniger als 10° in der horizontalen Richtung beträgt

2. Stereo-Bildwiedergabesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm zwischen der Sammellinse (31) oder einem Konkavspiegel und deren bzw. dessen Brennpunkt angeordnet ist

3. Stereo-Bildwiedergabesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammellinse (31) eine Fresnel-Linse ist

4. Stereo-Bildwiedergabesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß der Schirm eine Streuplatte enthält, die Licht in den Zwischenbereich zwischen den beiden Rasterplatten (51) streut

5. Stereo-Bildwiedergabesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schirm gegenüber der optischen Achse der Sammellinse (31) oder dem Konkavspiegel geneigt ist (F i g. 2).

6. Stereo-Bildwiedergabesystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß sich die Mantellinien der Zylinderlinsen der Rasterplatten (51) unter einem rechten Winkel schneiden.