DE3624835A1 - Kopfgetragenes spiegelstereoskop - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stereoskop für die Betrachtung übereinander angeordneter Bildpaare.

Stereoskope, die es gestatten, zwei getrennt dargebotene stereoskopische Halbbilder zu betrachten und dabei einen räumlichen Eindruck des Bildinhalts zu gewinnen, sind seit langem bekannt. Beim Wheatstoneschen Stereoskop befinden sich an den Schmalseiten eines länglichen Kastens die beiden Halbbilder und werden über zwei Spiegel vom Betrachter beobachtet, so daß jedes Auge nur das ihm zukommende Bild sieht, und beide Seheindrücke das Raumbild ergeben. Beim Spiegelstereoskop nach Helmholtz (1857) befinden sich die beiden Halbbilder in einer frontal parallelen Ebene. Mit Hilfe von 4 Spiegeln wird die Betrachtungsbasis erweitert, und es lassen sich Stereobilder bis zum Format 30×30 cm betrachten.

In der DOS 33 05 444 A 1 wird eine Brille beschrieben, bei der durch Bildumlenkung über Spiegel, von denen einer drehbar angeordnet ist, den Augen zwei gleiche, etwas seitlich versetzte Bilder angeboten werden, die das Gehirn zu einem Bild zusammensetzt und damit einen dreidimensionalen Effekt erzeugt.

In dem Bericht "KMQ-Stereographie", herausgegeben von der Informations- und Pressestelle der Universität Hohenheim im Dezember 1983 wird eine Zusammenfassung über bekannte Stereobild-Wiedergabeverfahren gegeben und über ein Verfahren berichtet, bei dem mit Hilfe eines Prismen-Stereoskops aus einem Stereobildpaar, dessen Einzelbilder vertikal übereinander angeordnet sind, ein räumlicher Eindruck des Bildinhalts gewonnen wird.

In der Zeitschrift MFM 1/84 - 16 wird über ein Stereo-Monokel berichtet, bei dem eines von zwei Halbbildern durch zwei gegeneinander geneigte Spiegel für den Betrachter seitlich versetzt wird und einen Stereo-Eindruck vermittelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus den bekannten Elementen für die Gewinnung eines Stereobildes ein derart kompaktes Stereoskop zu schaffen, das in jeder Körperhaltung am Kopf zu tragen ist und mit der Brille des Benutzers kombinierbar ist, und das es dem Benutzer erlaubt, ungehindert eine Tätigkeit auszuüben, wie es z.B. von einem operierenden Arzt oder von einem Maschinen- und Roboter-Führer erforderlich ist, die ihre Tätigkeit über Stereofernsehen ausführen sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem Gehäuse für jedes Auge des Betrachters ein ortsfester Umlenkspiegel und ein um eine Achse schwenkbarer Spiegel vorgesehen sind und daß das Gehäuse mit einer Kopfhalterung verbunden ist.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die schwenkbaren Spiegel auf einer Achse montiert und über Exzenter mittels eines Betätigungselementes gleichzeitig und gegenläufig verstellbar. Zweckmäßigerweise ist das Gehäuse schwenkbar mit der Kopfhalterung verbunden und mit Sicht­ scheiben zum Objekt hin abgeschlossen.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß sie einen natürlichen Raumeindruck vermittelt, ohne dem Träger bei einer auszuführenden Tätigkeit hinderlich zu sein und daß sie auch von Brillenträgern ohne zusätzliche Veränderung benutzt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1a den schematischen Strahlengang für die Beobachtung eines Teilbildes in einem Spiegelstereoskop;

Fig. 1b den schematischen Strahlengang für die Beobachtung des anderen Teilbildes in einem Spiegelstereoskop nach Drehung des ersten Spiegels;

Fig. 2 einen Schnitt durch das nachfolgend beschriebene Stereoskop in Draufsicht;

Fig. 3a die Ansicht der linken Seite mit Teilschnitt des in Fig. 2 dargestellten Stereoskops;

Fig. 3b einen Schnitt durch das in Fig. 2 dargestellte Stereoskop in Richtung IIIb-IIIb;

Fig. 4 das mit einer Kopfhalterung verbundene Stereoskop in Seitenansicht;

Fig. 5 das mit einer Kopfhalterung verbundene Stereoskop in Draufsicht.

In der Darstellung der Fig. 1a ist mit dem Bezugszeichen (1) ein Beobachterauge gekennzeichnet. Dieses empfängt Licht der Ausbreitungsrichtung (2), welches an den Spiegeln (3) und (4) umgelenkt wird. Der Spiegel (4) ist um eine Achse (5) drehbar. Dadurch kann die Empfangsrichtung (2) innerhalb eines erforderlichen Winkelbereiches geändert werden. In der Fig. 1b ist der Strahlengang für das andere Beobachterauge 1 b gezeichnet. Es ist zu berücksichtigen, daß das vom Beobachter betrachtete Stereobildpaar nicht nebeneinander liegt und die Lichtstrahlen (2, 2 b) in einer Ebene liegen, welche nicht beide Beobachteraugen (1 und 1 b) enthält. Die beiden Einzelbilder des betrachteten Bildpaares stehen übereinander und die Papierebene der Abbildung (1 a) bzw. (1 b) ist ein vertikaler Schnitt, der das andere Auge nicht enthält. In der Fig. 1b sind deshalb die Spiegel (3) und (4), die Achse (5) und der Strahlengang (2) mit dem Zusatzkennzeichen b versehen. Der durch Drehung des Spiegels (4 b) um die Achse (5 b) eingestellte Winkel zwischen den Strahlengängen (2 und 2 b) wird dazu benutzt, jedem Auge je eine Stereo-Bildvorlage auf sein zentrales Gesichtsfeld zu lenken und so eine Bildfusion mit Stereoeindruck zu ermöglichen.

Die Darstellungen der Fig. 2, 3a und 3b zeigt Spiegel, Lagerung und Antrieb für das Stereoskop der vorliegenden Patentanmeldung. Mit (6 b) ist der feste, mit (7 b) der bewegliche Spiegel der rechten Stereoskophälfte bezeichnet. Die Spiegel (7, 7 b) für das linke und das rechte Auge werden über Exzenter (8, 8 b), die auf der Achse (9) sitzen, bei deren Drehung mittels der Knöpfe (10) oder (gleichzeitig und gegensinnig geneigt. Mit (11) ist das Gehäuse des Spiegelstereoskops bezeichnet. Seine dem Beobachterauge zugekehrte Seite ist mit (12), das zum Objekt weisende Abschlußfenster ist mit (13) bezeichnet. Beim Fenster (13) können Polarisationsfilter oder Sichtblenden zur Ausschaltung der peripheren Zweitbilder angebracht werden.

In den Fig. 4 und 5 wird die Verbindung des Spiegelstereoskops mit einer Kopfhalterung gezeigt. Das Spiegelgehäuse (11) ist mittels der Achsen (14, 14 b) an Teleskopeinstellstangen (15, 15 b) befestigt. Diese Teleskop- Einstellstangen stehen in Verbindung mit der Kopfhalterung (16). Aus der Darstellung ist ersichtlich, daß das Stereoskopgehäuse (11) durch Drehung der Halterung um die Achsen (17, 17 b) sowie (14, 14 b) bei entsprechender Teleskopvoreinstellung (15, 15 b) leicht, schnell und bequem vor die Augen des Beobachters gebracht werden kann und zwar auch in dem Fall, daß dieser eine Brille trägt. Fixierschrauben (18, 18 b), und (19, 19 b) sowie die Reibung in der Achsbefestigung (14, 14 b) halten das Stereoskop in der gewählten Lage, so daß der Träger beide Hände völlig frei zum Arbeiten hat.

Claims (4)

1. Stereoskop für die Betrachtung übereinander angeordneter Bildpaare, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gehäuse (11) für jedes Auge des Betrachters mindestens ein ortsfester Umlenkspiegel (6, 6 a) und mindestens ein um eine Achse (9) schwenkbarer Spiegel (7, 7 a) vorgesehen sind und daß das Gehäuse (11) mit einer Kopfhalterung (16) verbunden ist.

2. Stereoskop nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwenkbaren Spiegel (7, 7 a) über auf der Achse (9) sitzende Exzenter (8, 8 a) mit einem Betätigungselement (10, 10 a) gleichzeitig und gegenläufig verstellbar sind.

3. Stereoskop nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) über eine erste Schwenkachse (14) und über einen schwenkbar gelagerten (17, 17 a) Halterrahmen (15, 15 a) mit der Kopfhalterung (16) verbunden ist.

4. Stereoskop nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) zum Objekt hin mit Sichtscheiben (13) abgeschlossen ist.