NL9000778A - Stereoscopische viewer. - Google Patents

Description

Stereoscopische viewer.

De uitvinding heeft betrekking op een stereoscopische viewer.

De uitvinding stelt voor een universele stereoscopische viewer die door middel van het wijzigen van de tot nu toe toegepaste gangbare afstand tussen lens en dia iedere gebruiker in staat stelt en scherp en duidelijk drie-dimensionaal beeld van een paar voorstellingen te krijgen. Tot nu toe zijn zeer veel toestellen vervaardigd die het mogelijk maken een drie-dimensionaal beeld te verkrijgen met gebruikmaking van een passend paar van twee-di-mensionale beelden, in het bijzonder van de soort die gebruik maakt van een paar diapositieven. Al deze toestellen zijn vervaardigd met inachtneming van de volgende betrekkingen: D = F en

A = B

waarin D de afstand voorstelt tussen de dia's en de lenzen, F de brandpuntsafstand is van de lenzen waardoorheen de voorstellingen moeten worden waargenomen, A de afstand is tussen de optische assen van deze lenzen en B de afstand is tussen de middelpunten van deze voorstellingen.

Dergelijke stereoscopische toestellen zijn om verschillende redenen niet-universeel: in de eerste plaats staan de twee lenzen steeds op een afstand van 63-65 mm, een afstand die wordt geacht het gemiddelde te zijn van de pupilafstanden van de gebruikers (kinderen hebben een pupilafstand van 55 mm en personen met een groot hoofd hebben een pupilafstand van 85 mm); bovendien staan omdat de voorstellingen eveneens 63-65 mm uit elkaar staan en op dezelfde afstand als de brandpuntsafstand van de lenzen, de voorstellingen praktisch in het oneindige.

Bij onderzoek is gebleken dat telkens wanneer een persoon naar een voorwerp kijkt, zijn of haar ogen afhankelijk van de afstand tussen hem of haar en het voorwerp automatisch converge- ren ondereen bepaalde hoek en dat de ooglens samentrekt teneinde het voorwerp in kwestie scherp te zien; deze twee bewegingen van het convergeren en het scherpstellen zijn sterk met elkaar verbonden en hangen van elkaar af. Ook is aangetoond dat wanneer een persoon kijkt naar een bewegend voorwerp op een afstand groter dan 10 m hij of zij gewoonlijk zijn of haar hoofd zal draaien in plaats van zijn of haar ogen zal bewegen (de kenmerkende beweging van toeschouwers bij een tenniswedstrijd), terwijl voor kortere afstanden de persoon zijn of haar ogen zal bewegen in plaats van zijn of haar hoofd. Hieruit kan worden afgeleid dat op een bepaalde afstand de ogen een zekere traagheid of "luiheid" krijgen.

Gezien de hierboven vermelde waarnemingen bemerkt de gebruiker die in één van de stereoscopische inrichtingen kijkt die tot nu toe op de markt zijn, dat hij of zij kijkt naar twee voorstellingen die zich praktisch in het oneindige bevinden, maar niettemin drie-dimensionale details bevatten die veel dichterbij (3-5 m) zijn; de gebruiker moet dus om te beginnen pogen de convergerende beweging van het oog los te maken van de scherpstellende beweging. In de tweede plaats moet hij of zij teneinde naar de verschillende details in de twee voorstellingen te kijken een tweede inspanning verrichten om de traagheid of "luiheid" van zijn of haar eigen ogen te overwinnen bij het beschouwen van verschillende voorwerpen die echter alle praktisch in het oneindige staan. Bovendien moeten de gebruikers die een pupilafstand hebben die korter is dan de beschouwde gemiddelde afstand (63-65 mm) zelfs hun ogen laten divergeren hetgeen zeer moeilijkheid uitvoerbaar is aangezien dit absoluut onnatuurlijk is·

Deze problemen bij het zien van een correct driedimensionaal beeld leiden veelal tot een algemene en plotselinge vermoeidheid van het totale gezichtsorgaan van de gebruiker en veroorzaken vaak bezwaren zoals hoofdpijn, een gevoel van misselijkheid of een gevoel van duizeligheid.

Volgens recente statistieken is slechts 9% van de gebruikers vanwege deze bijwerkingen in staat een juist beeld van het drie-dimensionale effect in deze inrichtingen waar te nemen zonder de hierboven genoemde verschijnselen te ervaren.

Voorts bestaan er stereoscopisch toestellen met een variabele instelling die echter naast de omstandigheid dat zij ingewikkelder en duurder zijn moeilijke instellingen vergen die afhankelijk zijn van de pupilafstand van de gebruiker.

Teneinde de genoemde problemen te vermijden stelt de uitvinding voor en universele stereoscopische viewer die is gebaseerd op de volgende regels: 1) De afstand tussen de middelpunten van de voorstellingen mag niet groter zijn dan ongeveer 55 mm, aangezien deze afstand wordt geacht de minimale pupilafstand van de gebruiker te zijn.

2) Indien deze pupilafstand D wordt genoemd dient de afstand X tussen de optische assen van de lenzen waardoorheen de gebruiker de voorstellingen ziet, bedragen:

3) Om de traagheid of luiheid van ogen die kijken naar voorwerpen op een afstand groter dan 10 m, te overwinnen, moeten de voorstellingen worden gezet op een afstand van de lenzen die korter is dan de brandpuntsafstand van de lenzen zelf, in het bijzonder moeten zij op een virtuele afstand van 5-8 m staan.

4) Aangezien de gebruikelijke convergerende lenzen slechts een duidelijk beeld mogelijk maken in het centrale deel van deze lenzen welk deel een diameter gelijk aan 2/3 van de diameter van de lens zelf heeft, mogelijk maken, moeten de gebezigde lenzen een diameter hebben die een juist beeld mogelijk maakt voor alle gebruikers zonder dat het er toe doet welke pupilafsstand hij of zij heeft (vanaf 55 mm bij kinderen tot 80-85 mm in personen met een groot hoofd).

Hierna wordt een beschrijving gegeven van een voorbeeld van de uitvinding volgens een voorkeursuitvoering welke beschrijving verwijst naar de bijgevoegde tekening waarin: - figuur 1 een voorstelling toont van de lens-voorstellingpositie met gebruikmaking van een van de viewers die is gebaseerd op de stand van de techniek, - figuur 2 een tekening voorstelt van de lens-voorstellingpositie in de viewer volgens de uitvindig; - figuur 3 een tekening voorstelt van de oog-lens-voorstellingposi-tie met betrekking tot een van de bekende viewers; - figuur 4 een tekening voorstelt voor de oog-lens-beeldpositie met een viewer volgens de uitvinding; en - figuur 5 een isometrische projectie toont van de viewer volgens de uitvinding.

Zoals gemakkelijk kan worden ingezien door vergelijking van de figuren 3 en 4 zal, terwijl bij de bekende viewers de voorstellingen praktisch in het oneindige staan en de gebruikers met een minder dan gemiddelde pupilafstand hun ogen moesten laten convergeren (een absoluut onnatuurlijke stand), in plaats daarvan bij gebruik van de viewer volgens de uitvinding bij variatie van de pupilafstand van de gebruiker alleen de mate van convergentie van de ogen variëren, waarbij aldus de ogen zelf een stand aannemen die volkomen natuurlijk en gerieflijk is. In figuur 5 is te zien hoe de viewer is geconstrueerd; in het bijzonder is er een grondplaat 10. De twee oculairen 1, respectievelijk 2, die de lens of groep lenzen bevatten, zijn voor op de grondplaat geplaatst. Het achterwandge-deelte 4 is vervaardigd van een doorschijnend materiaal dat het licht gelijkmatig in de viewer zelf verspreidt.

De wand 5 die twee rechthoekige openingen heeft, vormt met de wand 4 een tussenruimte (voor het houden van hét paar voorstellingen) waarin geleiders en aandrukstukken aanwezig zijn voor het positioneren en op hun plaats houden van het paar voorstellingen.

Het deksel 8 bevat een opening 7 bovenop waarin een doorschijnend materiaal is aangebracht voor het gelijkmatig belichten van het paar voorstellingen wanneer deze voorstellingen zijn gedrukt op papier en geen dia's zijn.

Ook is in het deksel 8 een spleet 8 aan gebracht voor het invoeren van het paar voorstellingen zowel wanneer deze los van elkaar staan of een onderdeel zijn van een lijst 9.

Claims (7)

1. Universele stereoscopische viewer, gekenmerkt doordat de afstand tussen het middelpunt van de voorstellingen die het stereoscopische paar vormen, niet meer dan 55 mm bedraagt, welke afstand wordt geacht gelijk te zijn aan de kortste pupilafstand van een gebruiker.

2. Universele stereosopische viewer volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat de afstand tussen de optische assen van de lenzen waardoorheen de gebruiker het paar voorstellingen ziet, de volgende betrekking in acht neemt:

waarin X de genoemde afstand is en D de genoemde afstand is tussen de middelpunten van de voorstellingen.

3. Universele stereoscopische viewer volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt doordat de afstand tussen de lenzen en de voorstellingen korter is dan de brandpuntsafstand van de lenzen zelf en dat deze afstand zo is berekend dat de voorstellingen praktisch op een afstand van 6-8 m staan en nooit meer dan op een virtuele afstand van 10 m.

4. Universele stereoscopische viewer volgens conclusie 1, 2 of 3, gekenmerkt doordat de lenzen waardoorheen de gebruiker de voorstellingen ziet, een diameter hebben die groot genoeg is onafhankelijk van de pupilafstand die de gebruiker kan hebben, om hem of haar in staat stellen door het centrale deel van de lenzen te kijken welk centrale deel 2/3 van de diameter van de lens zelf is.

5. Universele stereoscopische viewer volgens één van de voorafgaande conclusies, gekenmerkt doordat een viewer is voorzien van een voorgedeelte, twee oculairen die de lens of groep lenzen bevatten, en een achtergedeelte dat is gemaakt van een geschikt doorschijnend materiaal voor hët gelijkmatig spreiden van het licht binnenin de viewer wanneer de beelden die het stereoscopische paar vormen en die in de sleuf bovenin de viewer zijn gestoken, dia's zijn.

6. Universele stereoscopische viewer volgens conclusie 5, gekenmerkt doordat het bovendeel van de viewer een gedeelte heeft dat is gemaakt van een doorschijnend materiaal voor het gelijkmatig spreiden van het licht in de viewer wanneer de in de sleuf gestoken voorstellingen die het stereoscopische paar vormen, op papier zijn gedrukt.

7. Universele stereoscopische viewer volgens één van de voorafgaande conclusies, gekenmerkt doordat het paar voorstellingen die het stereoscopische paar vormen, hetzij op dia's of gedrukt op papier, gebruikt kan worden los van elkaar of ale een deel van een lijst, en dat in beide gevallen zij in een correcte stand worden gehouden door geleidingsorganen of door een passend soort drukorgaan.