DE10000189A1

DE10000189A1 - Stereobildbetrachter und zugehörige Bildträger

Info

Publication number: DE10000189A1
Application number: DE10000189A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Joeckle; Juergen Kaufhold
Original assignee: Deutsche Telekom AG
Current assignee: Deutsche Telekom AG
Priority date: 2000-01-05
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2001-07-12

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stereobildbetrachter, bei dem der stereoskopische Bildeindruck mit Hilfe von zwei Umlenkspiegeln S¶1¶ und S¶2¶ erzeugt wird. Teil der Erfindung sind dazugehörige Bildträger, deren Abmessungen erheblich verkleinert werden können, weil die Stereobildpaare hier deckungsgleich mit dem Rücken zueinander aufgebracht werden müssen. Daher lassen sich beispielsweise Datenträgerkarten als Bildträger verwenden, die beiden Stereoteilbilder tragen und durch das sich daraus ergebende hinreichend komplexe Stereogesamtbild fälschungssicherer gemacht werden können. Die spezielle Anordnung der Stereobildpaare ermöglicht auch die erfindungsgemäße Verwendung einer kompakten Vielfachbildkassette als Bildträger.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Stereoskopie und behandelt insbesondere einen Stereobildbetrachter von besonders kompakter Bauart mit einer speziellen Anordnung der Stereoteilbilder auf einem passenden Bildträger.

Aus historischer Sicht wurde die Erzeugung räumlicher Bildeindrücke durch stereoskopische Bildpaare von dem englischen Physiker WHEATSTONE 1838 erfunden. Ausgelöst durch die Fortschritte in der Fotographie entstand besonders im letzten Drittel des 19. Jahrhunderts ein größeres Interesse an der Stereoskopie. Neuerungen auf dem Gebiet der Optik, der Kameratechnik und der Fotographie haben auch in jüngerer Zeit immer wieder das Interesse an der Stereoskopie neu belebt.

Zur Zeit findet die Stereoskopie wieder zunehmend Beachtung, wie das Publikumsinteresse an stereoskopischen Filmen mit dem IMAX®-Verfahren und an Bildern zeigt, die nach dem Anaglyphenverfahren hergestellt wurden. Auch die Werbeindustrie hat erkannt, daß der Einsatz stereoskopischer Bildserien sinnvoll sein kann. Der verstärkte Aufmerksamkeitsfaktor und die Aussagekraft des dreidimensionalen Bildes erhöht die Wirksamkeit der Werbung für Produkte und Dienstleistungen. Es ist zu erwarten, daß die Werbewirtschaft diese Möglichkeit zunehmend instrumentalisieren wird, besonders dann, wenn ein möglichst allgemein verfügbares einheitliches Bildträgerformat in Kombination mit einem technisch einfachen Betrachtungs gerät zur Verfügung steht.

Wie auch die Patentliteratur zeigt, wird nicht nur dem stereoskopischen Bildbetrachter sondern auch dem Format und der Gestaltung der Bildträger Aufmerksamkeit geschenkt. Im Einzelnen beziehen sich die Erfindungen dabei nicht nur auf die Absicht möglichst handliche, preiswerte Bildbetrachter zu haben sondern auch darauf, eine größere Zahl von Stereobildern möglichst platzsparend unterzubringen.

Die bekannten Bildträger herkömmlichen Typs gehen in der Regel von einer Anordnung aus, wonach rechtes und linkes Stereobild axialsymmetrisch nebeneinander oder übereinander liegen und einen Mittelpunktsabstand von ca. 62 mm haben. Auf dieser Basis sind verschiedene Lösungen für eine Anordnung der Stereobilder und des Bildbetrachter auf engem Raum gefunden worden. Durch DE 297 11 180 U1, DE 297 04 022 U1, und US 5,309,281 werden beispielsweise faltbare Stereobildbetrachter beschrieben, durch PCT/US97/18028 ein "stereographisches Buch", dessen Besonderheit darin besteht, daß ein Vorrat von klappbaren Bildern vor den optischen Linsen "umgeblättert" werden kann. Die Bildbetrachter haben hier etwa Postkartengröße. Daneben ist mit der FR 2509875 ein Stereobildbetrachter vorgeschlagen worden, bei dem eine größere Zahl von Mehrfach- Bildträgerkarten zusammen mit einem Stereobildbetrachter in einem Behälter untergebracht ist, der etwa Buchform hat.

Weitere Literatur bezieht sich auf andere Aspekte der Stereoskopie. So berücksichtigt die DE 40 10 874 A1 die Möglichkeit, daß der mittlere individuelle Augenabstand statt zwischen den üblicherweise angenommenen 63 bis 65 mm unter Umständen auch 55 mm (bei Kindern) bis 85 mm betragen kann. Die DE 195 41 711 A1 beschreibt ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung mit der dreidimensional auf inhaltliche Bestandteile von stereoskopischen Abbildungen gezeigt werden kann. Die Patentschrift DE 196 44 480 C1 bezieht sich auf eine Vorrichtung mit der Filme aus Stereo-Fotokameras vor den Augen eines Betrachters vorbeigezogen werden bzw. betrachtet werden können, ohne daß sie in Einzelbildpaare zerschnitten werden müssen.

Eine weitverbreitete praktische Lösung wurde im Fall des VIEW MASTERS® gefunden, bei dem Mehrfach-Bildträger die Form einer Kreisscheibe besitzen. Sie werden in den Bildbetrachter eingelegt und durch einen Hebel weitertransportiert. Ein Nachteil dieser Anordnung ist das relativ kleinen Bildformat und die Beschränkung auf einen nicht ohne Spezialkamera zugängliches Bildformat. Es ist jedoch hervorzuheben, daß die Form und Gestaltung der Bildträger in vielen Fällen Teil des Schutzanspruchs ist und darüberhinaus im speziellen Fall des VIEW MASTERS auch Teil der Normung nach DIN 4531 (ISO 515-1973).

Aus der Literatur über stereoskopische Bilddarstellungen wird allgemein die Absicht erkennbar, das stereoskopische "Inventar" insgesamt zu verkleinern, sowie der Wunsch, eine Mehrzahl von Bildern kontinuierlich als Bildabfolge betrachten zu können. Will man bei einer aufnahmetechnisch eingeführten und auch für Werbezwecke akzeptablen Bildgröße bleiben, vorzugsweise zum Beispiel bei Bildern der Größe von ca. 54 × 54 mm² (DIN 4531), so ist wegen des mittleren Augenabstandes von 62 mm die Größe des Stereobildbetrachters im Wesentlichen vorgegeben. Eine Verkleinerung im vorgenannten Sinn müßte über eine verkleinerte Gestaltung des Bildträgers bzw. seines Formates und einer Anpassung des Stereobildbetrachters erfolgen. Hierbei ist nachteilig, daß sich die Bildqualität bei Verkleinerung des Bildformates verschlechtert.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stereobildbetrachter zu entwickeln, welcher kleine Abmessungen besitzt, wobei die Oberfläche zugehörenden Bildträger optimal genutzt wird, und die Bildträger mit den aufgebrachten Teilbildern preiswert herzustellen sind.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß die beiden zusammengehörenden stereoskopischen Teilbilder auf beiden Seiten eines Bildträgers aufgebracht sind und der Stereobildbetrachter beide Teilbilder durch eine Anordnung von Umlenk spiegeln oder Prismen als Stereobild darstellt. Durch die Anbringung der Teilbilder mit den Rückseiten zueinander auf dem Bildträger wird dessen Fläche voll ausgenutzt. Im Vergleich mit der üblichen Anordnung, bei der die Bilder in einer Ebene nebeneinanderliegen, ist das benötigte Bildträgerformat dadurch mehr als halbiert.

Durch Kombination dieser speziellen Bildträger mit dem im Stereobild betrachter um 45° geneigten Umlenkspiegelpaar wird dessen Bauform in vorteilhafter Weise verkürzt.

Dadurch, daß die Umlenkspiegel drehbar um ihre Mittelachse angebracht sind, ist eine einfache Justage möglich.

Der Führungsschacht zur Aufnahme des Bildträgers kann je nach Bedarf so angebracht sein, daß er von der Oberseite, Rückseite oder Unterseite mit einem Bildträger versehen werden kann.

Wie in anderen Patentschriften, wird neben dem Stereobildbetrachter auch das verwendete Bildformat, die spezielle Bildanordnung, sowie auch teilweise die Bildgröße in die Schutzansprüche einbezogen. Es ist verständlich, daß die Verfügbarkeit eines geeigneten Bildträgers die mögliche Anwendungsbreite eines Stereobildbetrachters mitbestimmen kann. Bezogen auf die fertigungs technische Verfügbarkeit, auf die Eigenschaften des Materials, die Möglich keiten zur Oberflächengestaltung, den Preis und die internationale Verbreitung, gibt es kein anderes Produkt, daß sich als Bildträger besser eignet als Kunststoffkarten im Format der Datenträgerkarten nach EN 150/IEC 7810. Unabhängig davon, daß sich Datenträgerkarten selbst mit Stereobildern als Werbeträger besonders anbieten, ist es möglich, Kartenrohlinge als Ausgangsmaterial für reine Bildträger heranzuziehen, ohne daß sie eine weitere elektronische Funktion besitzen. Es wird darüberhinaus darauf hingewiesen, daß das Kartenformat vorteilhaft mit verschiedenen stereoskopischen Bildgrößen nach DIN 4531 (ISO 515-1973) in Einklang gebracht werden kann. Dadurch, daß der Aufnahme bzw. Führungsschacht so bemessen ist, daß er sich zur Aufnahme von Bildtägern im obengenannten Wertkartenformat eignet, ist es möglich, Telefonkarten oder andere beliebige Berechtigungskarten als Bildträger zu verwenden. Da Maschinen zum Bedrucken von solchen Karten bereits weit verbreitet sind, ist die Herstellung von Karten mit Stereobildern ohne großen Mehraufwand relativ preiswert möglich. Bei der Herstellung der Stereobildpaare ist zu beachten, daß sie zur Verwendung im erfindungsgemäßen Bildbetrachter seitenverkehrt wiedergegeben sein müssen, damit sie nach der Spiegelung vom Betrachter seitenrichtig wahrgenommen werden und in ihrer dreidimensionalen Wirkung der Vordergrund des Stereobildes nicht mit seinem Hintergrund vertauscht ist.

Das Bedrucken von Wertkarten mit graphisch entsprechend gestalteten Stereobildern kann weiterhin vorteilhaft zur Echtheitsprüfung dienen, da schon geringe Abweichungen der Überdeckung der Teilbilder bei stereoskopischer Betrachtung festgestellt werden können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht auf sich auf die Verwendung des Stereobildbetrachters für aufeinanderfolgende Wiedergabe einer größeren Zahl von Stereobildern. Mit den zuvor aufgeführten Patentschriften wurden eine Reihe von Stereobildbetrachtern beschrieben, die es ermöglichen, durch gefaltete oder klappbare, postkartengroße Stereobildpaare durch vorbeigezogene ungeschnittene Filmrollen oder durch Verschiebung von Bildträgerkarten schrittweise Bilderabfolgen zu betrachten. Verfahren dieser Art haben den Nachteil, daß bei vergleichbaren Formaten die Abmessungen der Bildträger relativ groß sind, daß der Reproduktionsaufwand relativ hoch ist und daß die Stereobildpaare nebeneinander angeordnet werden müssen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft daher die einfache Herstellung, die einfache Wiedergabe und die platzsparende Aufbewahrung einer Vielzahl von Stereobildern. Aus der Verwendung von Spiegeln zur Bildwiedergabe ergibt sich zwangsläufig der Vorteil, daß die Stereobilder mit dem Bildrücken deckungsgleich zueinander angebracht werden müssen und sich deshalb das Trägerformat halbiert. Statt jedoch einen einzelnen hartelastischen Kunststoff- oder Papierträger zu verwenden, können die Stereobilder paarweise auch auf ein flexibles Trägermaterial, beispielsweise ein perforiertes Papier- oder Kunststoffband gedruckt werden. Die heutige Drucktechnik ist dabei in der Lage, die stereoskopischen Bildpaare mit den Rückseiten zueinander sehr genau zu positionieren. Zur Betrachtung von auf einem flexiblen Band beidseitig aufgebrachten Stereobildern wird dieses mit einem Rollenmechanismus in den Führungsschacht eingebracht. Eine bequeme Bildbetrachtung ist dann entweder durch hand- oder elektromotorischen Bildvorschub möglich.

Es ist auch möglich, das Band mit dem Transportmechanismus in einer vom Stereobildbetrachter abnehmbaren Kassette, welche in den Führungsschacht eingeschoben werden kann, unterzubringen. So können Bildserien preiswert hergestellt werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.

Hierbei zeigt

Fig. 1 die Position der Stereobildpaare B_L und B_R auf einem Bildträgers 2, hier mit schematischer Darstellung beider Seiten,

Fig. 2 eine Aufsicht des Stereobildbetrachters 1 mit Lage eines Bildträgers 2 in Längsrichtung,

Fig. 3 die perspektivische Ansicht des Stereobildbetrachters 1,

Fig. 4 eine Stereobildkassette,

Fig. 5 die Position und Halterung einer in den Betrachter 1 eingeschobenen Stereobildkassette.

Die in Fig. 1 am Beispiel einer Datenträgerkarte mit den Längen der Kanten h und I als Bildträger 2 dargestellten Größenverhältnisse sind lediglich beispielhaft. Die Stereoteilbilder B_L und B_R haben hier die Kantenlängen k und k'. Es wird darauf hingewiesen, daß die maximale Bildgröße der Teilbilder B_L und B_R nur durch das Bildträgerformat, in diesem speziellen Fall durch die Abmessungen der Datenträgerkarte von 54 mm × 85,5 mm beschränkt wird.

Die Fig. 2 zeigt eine Aufsicht des Stereobildbetrachters 1. Er ist mit zwei drehbar gehaltenen Umlenkspiegeln S₁ und S₂ ausgestattet, die in einem Winkel von 90° zueinander ausgerichtet sind. Die Spiegelmittelpunkte m bzw. m' haben vorzugsweise einen Standardabstand von a + a' = 62 mm. Der Bildträger 2 wird mit seiner Bildebene parallel zu den Spiegelkanten auf der Winkelhalbierenden eingeschoben und gehalten. In dieser Position, die zugleich die Symmetrieebene der Spiegel S₁ und S₂ ist und in der die Spiegelmittelpunkte m und m' mit dem Mittelpunkt M des Bilderpaares B_L und B_R zur Deckung kommen, schließt der Bildträger 2 mit jedem der beiden Spiegel einen Winkel von α = 45° ein.

Wie in Fig. 3 dargestellt, ergeben sich für den Fall eines quadratischen Bildformats mit der Kantenlänge k = k' (beispielsweise k = 54 mm nach DIN 4531), daraus als minimal erforderliche Kantenlängen x bzw. y der Spiegel S₁ und S₂ jeweils zu x = k und y = kx√2. Der Bildträger 2 besteht vorzugsweise aus vernetzten Kunststoff, Preßpapier oder einem anderen hartelastischem Material und wird von oben (aus Gründen der Übersichtlichkeit zeichnerisch nicht dargestellt) oder von der Rückseite 3 des Stereobild betrachters 1 zwischen die beiden Spiegel S₁ und S₂ so eingeschoben, daß die Spiegelmittelpunkte m und m' mit dem Mittelpunkt des stereoskopischen Bildpaares M übereinstimmen. Zur definierten Führung des Bildträgers dienen Führungsstege oder Führungsrillen 5, die ihn auch in dieser Position vorzugsweise durch eine Klemmfeder (ohne Abbildung) sicher halten. Der besondere Vorteil der Anordnung ergibt sich aus der Positionierung der Stereobildpaare B_L und B_R die, wie bereits beschrieben, auf Vorder- und Rückseite des Bildträgers aufgebracht sind. Darüberhinaus ist jede andere Kombination von Bildträgerformat und Spiegelgröße denkbar, die mit den Regeln der Stereoskopie im Einklang steht. Die korrekte Einstellung der Spiegel kann über die Drehknöpfe 4 bzw. 4' erfolgen. Das Stereobildpaar wird in einem geeigneten Abstand a + b bzw. a' + b' durch zwei Linsen L₁ und L₂ betrachtet. Zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Stereobildpaare durch Umgebungslicht kann der Bildbetrachter aus Plexiglas gefertigt werden. Er kann jedoch auch mit einer Innenbeleuchtung aus mindestens einer Lampe und mindestens einem homogenisierenden Spiegel oder einer Streuscheibe ausgestattet sein. Die Betrachterlinsen L₁ und L₂ sind mit dem verschiebbaren Linsenträger 6 zur korrekten Augeneinstellung verschiebbar.

In der Fig. 4 ist eine Stereobildkassette dargestellt, welche in einem entsprechend gestalteten Aufnahmeschacht des Bildbetrachters Platz findet. Ein flexibles mit Stereoteilbildern versehenes Band wird mittels in der Kassette untergebrachtem Transportmechanismus 7 und 7 umgewickelt. Die Kassette besitzt einen flachen Führungsschacht 8, mit zwei Bildfensteröffnungen 9 und 9' (Rückansicht hier nicht dargestellt).

Fig. 5 zeigt die Position und Halterung einer in den Stereobetrachter 1 eingeschobenen Stereobildkassette relativ zu den Spiegelmittelpunkten m und m'. Der Bildvorschub erfolgt, wie hier schematisch dargestellt, unmittelbar an der Achsen der Transportrollen 7 bzw. 7' der jeweiligen Kassette mit einem Handtrieb 10 oder seitlich um 90° versetzt, beispielsweise unter Verwendung einer Kombination aus einer Zahnschnecke und eines Zahnrades. Das Kunststoffband wird mit den Transportrollen 7 bzw. 7' durch den flachen Führungsschacht 8 der Kassette schrittweise oder - auch wahlweise motorgetrieben -, kontinuierlich vor den beiden Spiegeln vorbei gezogen. Im letzteren Fall entsteht ein filmartiger Eindruck, wobei wahlweise zwei synchron laufende Umlaufblenden vorzusehen sind.

Bezugszeichenliste

1

Stereobildbetrachter

2

,

2

' Stereobildträger im Datenträgerformat (schematisch)

3

Rückseitiger Aufnahmeschlitz für den Bildträger

4

,

4

' Drehknöpfe für eine Spiegeljustierung

5

Führungssteg bzw. Führungsrille für den Bildträger und Halterung

6

Verschiebbarer Linsenträger

7

,

7

' Transportmechanismus für Papier- oder Kunststoffvielfachbildträger

8

Führungsschaft bei Bildträgerkassetten

9

,

9

' Bildfensteröffnungen

10

Handtrieb
B_L

, B_R

Rechtes und linkes Bild eines Stereobildpaares
L₁

, L₂

Rechte und linke Betrachtungslinse
M Bildmittelpunkt
S₁

, S₂

Rechter bzw. linker Spiegel zur Bildprojektion
a, a' Abstand zwischen Bildmittelpunkt und rechtem und linkem Spiegel
b, b' Abstand zwischen Spiegelmittelpunkt und Betrachtungslinsen
h Länge der kurzen Kanten der Datenträgerkarte nach ISO/IEC

7810

k, k' Kantenlänge eines quadratischen stereoskopischen Bildpaares
l Länge der langen Kanten der Datenträgerkarte nach ISO/IEC

7810

m, m' Spiegelmittelpunkte
x, y Kantenabmessungen der Umlenkspiegel L₁

bzw. L₂

Claims

1. Bildbetrachter für stereoskopische Bildpaare, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des stereoskopischen Bildeindrucks über zwei Umlenkspiegel erfolgt, wobei auf einem Bildträger zusammengehörende Stereoteilbilder beidseitig aufgebracht sind.

2. Bildbetrachter für stereoskopische Bildpaare nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Umlenkspiegel vorzugsweise unter einem Winkel von 45° zum Bildträger angeordnet sind und der Bildträger auf der Symmetrieebene zwischen dem Spiegelpaar positioniert wird.

3. Bildbetrachter für stereoskopische Bildpaare nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkspiegel drehbar um ihre Mittelachse angeordnet und dadurch justierbar sind.

4. Bildbetrachter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Bilder eine interne Beleuchtung besitzt.

5. Bildbetrachter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an seiner Rück- und Oberseite auf halber Strecke zwischen den Umlenkspiegeln eine Öffnung und ein Führungsschacht zur Aufnahme des Bildträgers vorgesehen ist.

6. Bildbetrachter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahme bzw. Führungsschacht so bemessen ist, daß er sich vorzugsweise zur Aufnahme von Bildträgern im Wertkartenformat gemäß der Europäischen Norm ISO/IEC 7810 eignet und damit vorzugsweise zur Aufnahme von Bildgrößen nach DIN 4531 verwendet werden kann.

7. Bildträger mit aufgebrachten Bildern für den Bildbetrachter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er eine einheitliche Größe gemäß dem Wertkartenformat der internationalen Norm ISO/IEC 7810 besitzt, wobei zugehörige Teilbilder in Formaten nach DIN 4531 beidseitig deckungsgleich und seitenverkehrt aufgebracht sind.

8. Bildbetrachter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem flexiblen Material bestehendes Band, welches beidseitig mit zusammengehörenden stereoskopischen Teilbildern versehen ist, eben in der Symmetrieebene zwischen dem Spiegelpaar zur Betrachtung vorbeitransportiert werden kann und das Band von einer Vorratsrolle auf eine Wickelrolle gezogen wird, wobei das Band zur exakten Positionierung mit einer Perforation versehen sein kann, so daß die aufeinanderfolgende kontinuierliche oder diskontinuierliche Betrachtung einer Vielzahl von stereoskopischen Bildern möglich ist.

9. Bildbetrachter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aus flexiblem Material bestehende Band und der Transportmechanismus in einer vom Bildbetrachter abnehmbaren Kassette untergebracht ist.