LU87717A1 - Stereoskopischer universalbildbetrachter - Google Patents

Description

PRTORTTARTS-RRRWSPRIldlIWR der Patentanmeldung in Italien vom 7. April 1989 unter Nr. 20043 A/89

BESCHREIBUNG ZU EINER PATENTANMELDUNG IM

GROSSHERZOGTUM LUXEMBURG

Stéréovision International S.R.L. Via Cervantes 55/16 1-80100 Napoli

Stereoskopischer Universalbildbetrachter

Die vorliegende Erfindung betrifft einen stereoskopischen Universalbildbetrachter, bei welchem durch Verândern des augenblicklichen, bis jetzt benutzten Dia-Linse-Abstandes dem Betrachter ein scharfes, klares dreidimensionales Sehen eines Bildpaares ermöglicht wird.

Die Erfindung schlägt einen stereoskopischen Universalbildbetrachter vor, bei dem durch Verândern des augenblicklichen, bis jetzt benutzten Dia-Linse-Abstandes dem Betrachter ein scharfes, klares dreidimensionales Sehen eines Bildpaares ermöglicht wird. Bis jetzt ist eine grosse Zahl von Geräten gemacht worden, die ein dreidimensionales Sehen ermöglicht in dem ein geeignetes Paar zweidimensionaler Bilder, insbesondere ein Diapaar, benutzt wird. Alle bisherigen Geräte wurden unter Beachtung der folgenden Beziehungen gebaut: D = F und A = B, wobei D der Abstand zwischen den Dias und den Linsen, F die Brennweite der Linsen durch den Bilder betrachtet werden, A der Abstand zwischen den optischen Achsen dieser Linsen und B der Abstand zwischen den Mittelpunkten dieser Bilder ist.

Diese stereoskopischen- Geräte sind aus verschiedenen Gründen nicht universal: erstens befinden sich die beiden Linsen immer in einem Abstand von 63-65 mm, ein Abstand der als der mittlerer Abstand der Augenabstände der Betrachter (Kinder: Augenabstand = 55 mm, Menschen mit vergrössertem Schädel: Augenabstand = 85 mm) betrachtet wird; zusätzlich, weil die Bilder auch 63-65 mm voneinander entfernt sind und in einem Abstand, welcher gleich der Brennweite der Linsen ist, sind diese virtuell unendlich.

Nun, gemäss einigen Beobachtungen des Erfinders der vorliegenden Vorrichtung, konvergieren die Augen einer Person, die einen Gegenstand betrachtet je nach dem Abstand zwischen ihr und dem Gegenstand, immer automatisch unter einem bestimmten Winkel und die Augenlinsen ziehen sich für die Scharfeinstellung des betrachteten Gegenstandes zusammen; diese beiden Bewegungen des Konvergierens und des Fokusierens sind stark miteinander verbunden und voneinander abhängig. So hat sich herausgestellt, dass eine Person, welche aus einer Entfernung von mehr als 10 m auf einen beweglichen Gegenstand schaut, normalerweise dazu neigt eher ihren Kopf zu drehen als ihre Augen zu bewegen (die typische Bewegung der Zuschauer eines Tennisspiels ) während bei kleineren Abständen die Person dazu neigt, eher ihre Augen denn ihren Kopf zu bewegen. Wir können daraus ableiten, dass bei einem bestimmten Abstand da die Augen eine gewisse Trägheit oder "Faulheit" annehmen.

Ausgehend von diesen Beobachtungen findet ein Betr achter, welcher in eine der zur Zeit erhältlichen stereoskopischen Geräte hineinblickt, dass - er auf zwei Bilder schaut, die sich im Unendlichen befinden, welche jedoch dreidimensionale Einzelheiten enthalten, die viel näher (3-5 m) sind; somit muss der Betrachter eine vorbereitende Anstrengung machen, um die konvergierende Bewegung der Augen von deren fokusierenden Bewegung zu trennen.

Zweitens, um sich die verschiedenen Einzelheiten der beiden Bilder anzusehen, muss der Betrachter eine weitere Anstrengung machen, um die Trägheit Oder "Faulheit" ihrer Augen zu überwinden, welche auf unterschiedliche Gegenstände schauen, die aber alle praktisch ohne Ende sind.

Zusätzlich müssen Betrachter, welche einen Augenabstand von weniger als dem als Mittelwert (63-65 mm) betrachteten Abstand haben, ihre Augen divergierend bewegen, was schwer fällt, weil es absolut unnatürlich ist.

Diese Problème beim Wahrnehmen einer richtigen dreidimensionalen Erscheinung führen oft zu einer allgemeinen und plötzlichen Müdigkeit des gesamten Sehapparates des Betrachters und bewirken oft Störungen, wie etwa Kopfschmerzen, Brechreiz oder Schwindelgefühle.

Gemäss neueren Statistiken sind wegen dieser Nebenwirkungen nur 9% der Betrachter im Stande ein richtiges Sehen des dreidimensionalen Effektes in diesen Geräten zu erkennen, ohne dabei die oben beschriebenen Wirkungen zu erleben.

Ausserdem gibt es stereoskopische Geräte mit verschiedenen Einstellmöglichkeiten, welche jedoch, abgesehen davon, dass sie komplizierter und teurer sind, delikate Abgleichungen erfordern, je nach dem Augenabstand des Betrachters.

Um die oben genannten Problème zu vermeiden, schlägt diese Erfindung einen stereoskopischen Universalbetrachter vor, welcher auf folgenden Regeln basiert: 1 ) Der Abstand zwischen den Bildmittelpunkten darf nicht über etwa 55 mm hinausgehen, weil dieser Abstand als der minimale Augenabstand der Betrachter angesehen ist. 2) Nennt man diesen Abstand D, so muss der Abstand X zwischen den optischen Achsen der Linsen, durch welche der Betrachter die Bilder sieht, wie folgt sein:

3) Um die Trägheit Oder Faulheit der Augen, welche Gegenstände betrachten, die weiter als 10 m entfernt sind, zu überwinden, müssen die Bilder in einem Abstand von den Linsen angeordnet sein, welcher kleiner als die Brennweite der Linsen selbst ist; insbesondere müssen sich die Bilder in einem virtuellen Abstand von 5-8 m befinden. 4) Weil übliche Konvergenzlinsen ein klares Sehen nur in ihrem Mittelteil ermöglichen, welcher einen Durchmesser gleich 2/3 dem Durchmesser der Linse ist, müssen die Linsen einen Durchmesser haben, welcher ein richtiges Sehen für alle Betrachter ermöglicht, ungeachtet welchen Augenabstand sie haben mogen (von 55 mm bei Kindern bis zu 80-85 mm bei Personen mit Schädelvergrösserung).

Jetzt folgt eine Beschreibung einer

Angestaltung der Erfindung gemäss einer bevorzugten Ausführungsform, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:

Figur 1 eine Darstellung der Linsen-

Bildlage, gemäss einem herkömmlichen Bildbetrachter ist;

Figur 2 eine Darstellung der Linsen-Bildlage bei einem Bildbetrachter gemäss der Erfindung ist;

Figur 3 eine Darstellung der Augen-Linsen-Bildlage bei einem herkömmlichen Bildbetrachter ist;

Figur 4 eine Darstellung der Augen-Linsen-Bildlage bei einem Bildbetrachter gemäss der vorliegenden Erfindung ist; und

Figur 5 eine asonometrische Darstellung des Bildbetrachters gemäss der vorliegenden Erfindung ist.

Wie wir ohne weiteres durch schnelles Vergleichen der Figuren 3 und 4 feststellen können, sind bei den herkömmlichen Bildbetrachtern die Bilder virtuell endlos und der Betrachter mit einem kleineren als den mittleren Augenabstand müssen ihren Augen einer divergierenden Bewegung (eine absolut unnatürliche Bewegung) unterwerfen, anstatt, wie bei dem Bildbetrachter nach der Erfindung bei Betrachtern mit unterschiedlichen Augenab s t änden, nur der

Konvergierungsgrad der Augen sich ändern wird, wodurch die Augen eine Lage einnehmen, welche absolut natürlich und bequem ist.

In Figur 5 sehen wir wie dieser

Bildbetrachter aufgebaut ist; insbesondere hat er eine Basis 10. Die beiden Okkulare, 1 und 2, welche die Linsen oder Linsengruppen enthalten, befinden sich im Vorderteil der Basis. Die Rückwand 4 ist aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt, welches das

Licht gleichmässig ins Xnnere des Bildbetrachters zerstreut.

Die Wand 5, welche zwei guadratische Ausschnitte hat, bildet mit der Wand 4 einen Zwischenraum ( zum Halten des Bildpaares) in dem sich Führungsmittel und Druckstücke befinden, mit denen das Bildpaar zu justieren und festzuhalten ist.

Der Deckel 8 hat einen Ausschnitt 7, in den ein lichtdurchlässiges Material eingefügt ist, um das Bildpaar gleichmâssig zu beleuchten, wenn die Bilder auf Papier gedruckt Oder keine Dias sind.

Dieser Deckel 8 hat auch einen Schlitz durch den das Bildpaar, unabhângig davon ob sie einen Teil des Rahmens 9 bilden oder nicht, eingesteckt wird.

Claims (7)

PATENTANSPRUECHE

1. Stereoskopischer Universalbildbetrachter, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Bilder, welche ein stereoskopisches Paar bilden, nicht grosser als 55 mm ist, weil dieser Abstand als dem kürzesten Augenabstand eines Betrachters gleich betrachtet wird.

2. Stereoskopischer Universalbildbetrachter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den optischen Achsen der Linsen, durch den der Betrachter das Bildpaar sieht, folgende Beziehung erfüllt:

wobei X der genannte Abstand und D der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Bilder ist.

3. Stereoskopischer Universalbildbetrachter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Linsen und der Bilder kleiner als die Brennweite der Linsen selbst ist und, dass er so berechnet ist, dass die Bilder sich virtuell in einer Entfernung von 6-8 m, und nie mehr als in einem virtuellen Abstand von 10 m, befinden.

4. Stereoskopischer Universalbildbetrachter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Linsen, durch die der Betrachter die Bilder sieht, einen Durchmesser haben, der gross genug ist, unabhängig vom Augenabstand des Betrachters, um ihm zu erlauben durch den Mittelteil, welcher gleich 2/3 des Durchmessers der Linse selbst beträgt, zu schauen.

5. Stereoskopischer Universalbildbetrachter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Frontteil zwei die Linsen oder Linsengruppen enthaltenden Okkulare und einen Rückenteil aus einem geeigneten lichtdurchlässigen Material zur gleichmässigen Zerstreuung des Lichtes im Innern des Bildbetrachters hat, wenn die Bilder, die das stereoskopische Paar bilden, das durch den Schütz an der Oberseite des Betrachters gesteckt wird, Dias sind.

6. Stereoskopischer Universalbildbetrachter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der obéré Teil des Bildbetrachters einen Teil hat, welcher aus lichtdurchlässigem Material gemacht ist, um das Licht gleichmässig in den Bildbetrachter zu zerstreuen, wenn die Bilder, die das stereoskopische Paar bilden, wenn sie in den Schütz eingeführt werden, auf Papier gedruckt sind.

7. Stereoskopischer Universalbildbetrachter nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bilderpaar, welches das stereoskopische Paar bildet, sei es als Dia oder auf Papier gedruckt, benutzt werden kann, sei es als Teil oder getrennt von einem Rahmen, und dass sie mit Hilfe von Führungen oder einem anerkannten Typus einer Druckvorrichtung in der richtigen Lage gehalten werden.