SE467324B

SE467324B - Optisk anordning, t ex i form av 3d-glasoegon, med vars hjaelp en tredimensionell illusion kan erhaallas fraan en tvaadimensionell bild

Info

Publication number: SE467324B
Application number: SE9003232A
Authority: SE
Inventors: Gabriel Daniel Dorobantu; Seppo Hosio
Original assignee: Gabriel Daniel Dorobantu; Seppo Hosio
Priority date: 1990-10-10
Filing date: 1990-10-10
Publication date: 1992-06-29
Also published as: SE9003232L; WO1992007292A1; AU8740291A; SE9003232D0

Description

467 szi A2 grönt filter för det andra ögat för att separera respektive tvådimensionell bild, varvid ögonen därmed kommer att få en något skild information vilken av den mänskliga hjärnan kommer att tolkas som ett stereoskopiskt seende varvid bilden erhåller den tredje dimensionen djup. Denna teknik används även vid erhållande av "rörliga" bilder som vid filmvisning men begränsas av att med denna teknik blir den erhållna "tredimensionella" bilden en bild med en blandning av rött och grönt, dvs principiellt en bild med en rödgrönaktig gråskala.

Redogörelse för uppfinningen Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en optisk anordning med vars hjälp kan erhållas en tredimensionell illusion med djupkänsla från en vanlig tvådimensionell bild som t.ex. bilden från en televisionsapparat, bilden på en filmduk, vanliga tvådimensionella fotografier, målningar eller någon annan typ av tvådimensionell bild.

Ett andra syfte med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett par 3D-glasögon som kan användas t.ex vid betraktandet av tvådimensionell television eller film för att erhålla en ytterligare dimensionsupplevelse i den betraktade bilden.

Uppfinningen omfattar ett för vardera ögat separat optiskt system, och fungerar enligt följande princip: Om en vanlig tvådimensionell bild som t.ex en televisionsbild betraktas genom 3D-glasögonen, kommer bilden att upplevas som tredimensionell eftersonlvardera ögat ser~en tvådimensionell bild återskapad på varsin. mattskiva av ett speciellt material i vardera av de separata optiska systemen som utgör 3D-glasögonen.

Den mänskliga hjärnan blandar dessa två återskapade tvådimen- sionella bilder som var för sig ses av varsitt öga och överför dessa båda synintryck till en enda bild vilken då framkallar en tredimensionell illusion med en djupkänsla i bilden. »th ß A 467 324 Denna tredimensionella illusion erhålls med dessa i övrigt enligt känd teknik uppbyggda optiska system tack vare kombinationen av en Fresnellins och en speciell mattskiva av ett särskilt plast- material med en mycket karakteristisk ljustransmissionsegenskap varför bilderna finns inte i ett utan snarare i ett antal skikt i mattskivorna.

Figurbeskrivning Uppfinningen beskrivs med hjälp av en belysande utföringsform och med hjälp av bifogade ritningar i vilka: Figvrl är en principskiss för det grundläggande optiska systemet som används i föreliggande uppfinning; Fig. 2 är en principskiss av det optiska systemet för ena ögat för ett par 3D-glasögon; Fig. 3 är en sidovy av en belysande utföringsform av ett par 3D-glasögon enligt föreliggande uppfinning; och Fig. 4 är en perspektivvy av en belysande utföringsform av ett par 3D-glasögon enligt föreliggande uppfinning.

Belysande utföringsform I Fig. 1 visas ett grundläggande optiskt system vilket med en samlingslins eller ett objektiv 1 kan projicera en bild pà en mattskiva 4. Denna pà mattskivan 4 upp och nervända bild kan sedan betraktas med hjälp av en andra samlingslins eller ett okular 6.

Fig. 2 visar ett ytterligare utvecklat optiskt system 30 där en spegel 2 används för att rikta den projicerade bilden mot den horisontellt liggande mattskivan 4 via en Fresnellins 3. Vidare finns mellan mattskivan 4 och okularet 6 ett prisma 5 för att för betraktaren vända den på mattskivan 4 projicerade bilden så att den av betraktaren ses rättvänd. 467 324 'H Figurerna 3 och 4 visar i en belysande utföringsform hur de optiska systemen 30v och 30h är inbyggda i ett par glasögon 10, vilka används för att erhålla en tredimensionell-bildupplevelse av en tvådimensionell bild från t. ex. en televisionsapparat.

Glasögonen 10 har vidare en respektive ratt, 7v och 7h, för vardera systemet 30v och 30h som enligt känd teknik mekaniskt (ej visat) påverkar objektiven lv resp lb för att erhålla fokusering av respektive bild som av objektiven lv och lh projiceras på de respektive mattskivorna 4v och 4h. Med rattarna 7v och 7h kan alltså avståndet mellan objektiven lv resp. lh och mattskivorna 4v och 4h justeras. Glasögonen har vidare en justeringsratt 8 som via en inte visad mekanisk anordning kan förskjuta de båda optiska systemen 30v och 30h i sidled i förhållande till varandra för att uppnå att systemens 30v och 30h optiska axlar samman- faller med betraktarens pupillavstånd. Okularen 6v och 6h är vidare försedda med en mekanisk justeringsanordning (ej visad) för att för betraktarens öga med Okularen kunna fokusera respektive bild på de båda mattskivorna 4v och 4h. Genom att skriva respektive okular inåt eller utåt på känt sätt kan bilden på respektive mattskiva fokuseras för betraktarens ögon.

Mattskivorna 4v och 4h utgörs av ett någon eller några mm tjockt, (i den belysande utföringsformen 2 mm) semitransparent plast- material av t. ex homopolymer polypropylen. Ett sådant material används bland annat för~ tillverkning av förvaringsboxar för videokassetter av Petrofina SA, Danmark med tillverkningskoden PPH 9089 S NATURAL. Mattskivorna 4v och 4h tillsammans med Fresnellinserna 3v och 3h i de optiska systemen 30v och 30h har den egenskapen att i vardera systemet skapas det en bild som när den betraktas genom respektive okular 6v, 6h kommer att åstad- komma en illusion av en tredje dimension som ger ett djup i bilden på grund av den mänskliga hjärnans funktion att vilja sammanställa de två bilderna som ses av ett ögonpar till en stereoskopisk bild om hjärnan uppfattar att de båda bilderna uppvisar små geometriska skillnader. Genom att ögonen på dessa mattskivor 4v och 4h inte uppfattar en plan bild i enbart ett skikt utan snarare i många skikt genom egenskaper i materialet I!! å 467 524 för dessa mattskivor vilka har en viss tjocklek och därmed bilden alltså inte enbart utgörs av ett enda väldefinierat tunt mattskiveskikt så luras hjärnan genom att den uppfattar små differenser mellan de två mattskivebilderna att pá normalt sätt sammanställa en tredimensionell illusion av den ursprungligen tvådimensionella bilden på liknande sätt som vid betraktandet av vanliga stereoskopiskt framställda bilder, där en liten faktisk geometrisk avvikelse finns mellan bilderna, vilket gör att dessa med hjälp av den mänskliga hjärnan åstadkommer det stereoskopiska synintrycket. Bästa resultatet med 3D-glasögonen i enlighet med föreliggande uppfinning erhålls med en. ursprungsbild som är belyst bakifrån som till exempel en televisionsbild. Om man med glasögonen 10 betraktar en televisionsbild som visar t. ex. ett landskap med ett träd i förgrunden kommer betraktaren att uppleva att trädet liksom kommer ut ur televisionsrutan och en mycket markant tredimensionell upplevelse av televisionsbilden erhålls.

Claims

PATENTKRAV

1. Optisk anordning (10) för att från en tvådimensionell bild (20) för en betraktare alstra en tredimensionell bildupplevelse av den tvàdimensionella bilden (20), vilken optisk anordning omfattar ett optiskt system (30) för vardera ögat innefattande ett objektiv (1) och ett okular (6) anordnade utmed en optisk axel, k ä n n e t e c k n a d av att objektivet (1) är anordnat att projicera den tvådimensionella bilden (20) på en mattskiva (4), vilken är anordnad mellan objektivet (1) och okularet (6) för skapandet av en sekundär bild för betraktning genom okularet och att mattskivan (4) utgörs av ett plastmaterial som är semitrans- parent.

2. Optisk anordning enligt krav l varvid det optiska systemet vidare innefattar en spegel (2) och ett prisma (5), k ä n n e~ t e c k n a d av att en Fresnellins (3) är anordnad mellan objektivet (1) och okularet (6) företrädesvis mellan objektivet (1) och mattskivan (4) och att Fresnellinsen är anordnad vinkelrätt mot den optiska axeln. mellan objektivet (1) och okularet (6).

3. Optisk anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att prismat (5) är anordnat mellan objektivet (1) och okularet, (6) företrädesvis mellan mattskivan (4) och okularet (6), för att för betraktning genom okularet (6) vända den sekundära bilden rätt.

4. Optisk anordning enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att spegeln (2) är anordnad mellan objektivet (1) och okularet (6), företrädesvis mellan objektivet (1) och Fresnellinsen (3), för att inplacera den sekundära bilden på mattskivan (4).

5. Optisk anordning enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att ett fokuseringsorgan (7) är anordnat i det optiska systemet 30 för att mekaniskt påverka objektivet (1) för fokusering av den »J 467 524 sekundära bilden på mattskivan (4).

6. Optisk anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a då av att ett parallelljusteringsorgan (8) är mekaniskt kopplat till de båda optiska systemen (30a, 30b) för att parallellt förskjuta dessa i förhållande till “varandra så att de båda systemens optiska axlar anpassas till betraktarens ögonavstånd.

7. Optisk anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d av att plastmaterialet i mattskivan utgörs av en semitransparent skiva av honopolymer polypropylen.

8. Optisk anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att okularet (6) innefattar ett fokuseringsorgan för att för betraktaren fokusera bilden projicerad på mattskivan (4).