DE2546387A1

DE2546387A1 - Stereoscopic viewing appts. using deflecting prisms - has rhythmic switch-over of right and left pictures below flicker fr4qequency to reproduction unit

Info

Publication number: DE2546387A1
Application number: DE19752546387
Authority: DE
Inventors: Wilfried Prof Dr Fritzsche
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-16
Filing date: 1975-10-16
Publication date: 1977-05-12

Abstract

Stereoscopic viewing appts with switch-over of right and left pictures to reproduction unit uses switch-over frequency whih is below the flicker frequency. The switch-over takes place in a rhythm of 20 ms pause, 60 ms right eye and 20 ms pause, 60 ms left eye. The switch-over is effected by the rotation of diaphragms, by electronic devices or by switches across the output of two t.v. cameras. The beam passes from a lens (1) via a first deflection prism (2) and a second deflection prism (3) through a beam divider cube (4) to an ocular (5). The beam is controlled by means of a disc (9).

Description

VERFAHREN ZUM STEREOSkOPISCHEN SEHEN METHOD OF STEREOSCOPIC VIEWING

Stereoskopisches Sehen und stereoskopische Bildübertragung erfordern im allgemeinen zwei Kanäle, die das Bild auf je ein Auge leiten. Aus den Unterschieden der beiden Bilder rekonstruiert das Gehirn den räumlichen Eindruck. Es ist nun bekannt auch einen übertragungskanal z.B.Require stereoscopic vision and stereoscopic image transmission generally two channels that direct the image to one eye each. From the differences The brain reconstructs the spatial impression of the two images. It is now known also a transmission channel e.g.

beim Fernsehen zu verwenden und diesen sequentiell mit einer über der Flimmergrenze (ca.16 Hz) 1 eqenun Frequenz umzuschalten, dafür bietet sich besonders 25 bzw. 3u ,;, - ,'drneqüe.,z der üblichen Fernsehnormen an. Die Zuordnung der sequentiell dargebotenen Bilder zu dem jeweiligen Auge erfolgt dann z.B. durch rotierende Blenden vor jedem Auge in Brillen oder nach O.Daute, durch rotierende Lamellenblenden DAS 1294452 Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren vorgeschlagen, das durch Verwendung einer im Flimmerbereich liegenden Umschaltfrequenz es ermöglicht, daß auch mit nur einem Auge der volle Raumeindruck aufgenommen werden kann. Die unerwartete Wirkung hängt mit der Kreuzung der Sehnerven von beiden Augen zu beiden Gehirnhälften im Chiasma zusammen. Die bevorzugte Schaltfrequenz wäre z.B. be- Fernsehübertragung und einäugiger Aufnahme ca. 625 Hz z.B. 3 Halbbilder der europäischen Norm (60 ms), Übertragung des Biesd/Sinken Auges 20 ms Dunkel-Pause und 60 ms Obertragung ds Bildes des /rechten Auges, wiederum 20 ms Pause. Unter dem Bild des rechten bzw. des linken Auges ist das Bild zu verstehen, das beim zweiäugigen Sehen auf dem jeweiligen Auge bzw. von zwei Kameras oder anderen bekannten Einrichtungen aufgenommen würde.to use while watching TV and this sequentially with one over the flicker limit (about 16 Hz) to switch 1 eqenun frequency, this is particularly useful 25 or 3u,;, -, 'drneqüe., Z of the usual television standards. The assignment of the sequential The images presented for the respective eye are then made, for example, by rotating apertures in front of each eye in glasses or after O.Daute, through rotating lamellas DAS 1294452 According to the invention, a method is now proposed which, by using a switching frequency lying in the flicker range makes it possible that even with only the full spatial impression can be recorded with one eye. The unexpected effect depends on the junction of the optic nerves of both eyes to both hemispheres in the Chiasm together. The preferred switching frequency would be, for example, television broadcasting and one-eye recording approx. 625 Hz e.g. 3 fields of the European standard (60 ms), Transmission of the lower / lower eye 20 ms dark pause and 60 ms transmission of the image of the / right eye, again 20 ms pause. Below the picture of the right and left, respectively The eye is to be understood as the image that occurs when seeing with two eyes on the respective eye or would be recorded by two cameras or other known devices.

Das Wesen der Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens beschrieben werden. Für Bearbeitung kleiner Teile wie z.B. Transistoren oder für Operationen im Mikrobereich sind zweiäu'gige Mikroskope gebräuchlich. Der Strahlengang beider Okulare soll nun über geeignete Umlenkeinrichtungen wie Prismen oder haibdurchlässige Spiegel oder Spiegel oder Strahlenteilerwürfel an einem Punkt vereinigt werden, der evtl. über ein besonderes Okulars von einem Auge betrachtet wird. In dem Strahlengang des linken oder rechten Mikroskopteiles liegen Blenden, die diesen Strahlengang entsprechend in einem geeigneten Rhythmus z.B. mit obengenanntem freigeben.The essence of the invention is to be based on an embodiment of a device to carry out the procedure are described. For machining small parts such as transistors or for operations in the micro range are two-eye microscopes common. The beam path of both eyepieces should now use suitable deflection devices such as prisms or semi-transparent mirrors or mirrors or beam splitter cubes be combined at one point, possibly via a special eyepiece of a Eye is looked at. In the beam path of the left or right microscope part are diaphragms, which this beam path accordingly in a suitable rhythm e.g. release with the above.

Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau. Von dem Objektiv 1 geht über ein Umlenkprisma 2 und ein Umlenkprisma 3 der Strahl durch einen Strahlenteilerwürfel 4 auf ein Okular 5. Der Weg des linken Strahls geht über ein Objektiv 1' ein Umlenkprisma 2' auf den Strahlenteilerwürfel 4, wird dort an der Fläche 6 reflektiert und geht dann über das Okular 5 in das Auge 8. Die Steuerung des Strahls geschieht durch eine Scheibe 9, die um eine Achse lo mit beispielsweise 625 U/sec = 375 U/min.gedreht wird.Fig. 1 shows the basic structure. From the lens 1 goes over a deflecting prism 2 and a deflecting prism 3 the beam through a beam splitter cube 4 onto an eyepiece 5. The path of the left beam goes through an objective 1 'and a deflecting prism 2 'on the beam splitter cube 4, is reflected there on the surface 6 and goes then through the eyepiece 5 into the eye 8. The beam is controlled by a disk 9 which rotates about an axis lo with, for example, 625 rev / sec = 375 rev / min will.

Von der Scheibe 9 ist ein Sektor von 135 Grad ausgeschnitten, sodaß nacheinander abwechselnd jeweils 60 ms der Strahl des linken Auges 11 oder der Strahl des rechten Auges 11' durchgelassen wird. Für je 20 ms dazwischen ist keiner der beiden Strahlen durchgeschaltet.Dadurch entsteht im Gehjrn des Betrachters die Vorstellung eines räumlichen Bildes. Mit dieser Einrichtung kann also ein Einäugiger räumliche Manipulationen vornehmen.A sector of 135 degrees is cut out of the disk 9, so that successively alternating 60 ms each of the beam of the left eye 11 or the beam of the right eye 11 'is transmitted. For every 20 ms in between, none is Both rays are switched through. This creates the imagination in the mind of the beholder of a spatial image. With this device, a one-eyed person can spatial Make manipulations.

Lichtstrahlen kann man statt durch mechanische Blenden auch durch elektronisehe Einrichtungen unterbrechen. Diese sind als sogenannte elektronische Verschlüsse bekannt. Eine physikalische Ausführungsform sind z.B. Kerrzellen. Auch diese elektronischen Verschlüsse kann man bei einer Steuerung im genannten Rhythmus für die Aufgabe der Zuordnung der linken und rechten Bilder auf dem einen Betrachtungspunkt einsetzen.Rays of light can also be passed through instead of mechanical screens Interrupt electronic equipment. These are called so-called electronic Closures known. A physical embodiment are, for example, Kerr cells. Even These electronic locks can be controlled in the rhythm mentioned for the task of assigning the left and right images to the one viewing point insert.

Denselben Erfindungsgedanken kann man zur Fernsehübertragung verwenden.The same inventive idea can be used for television broadcasting.

Sein besonderer Vorteil ist, daß auf der Wiedergabeseite nur ganz normale Fernsehkanäle und die entsprechenden Empfänger benützt werden.Its particular advantage is that on the playback side only completely normal television channels and the corresponding receivers are used.

Durch eine geeignete Umschaltung muß das Bild der im Augabstand aufgestellten beiden Kameras im vorgesehenen Rhythmus umgeschaltet werden.By means of a suitable switchover, the image must be set up at the interpupillary distance both cameras can be switched in the intended rhythm.

Diese Umschaltung kann auch durch Abänderung einer Einrichtung entsprechend der deutschen Anmeldung P 1936070 geschehen., in dem die dort vorgesehenen Drehblenden entsprechende Ausschnitte bekommen, entsprechend dem freien Umfangteil 12 von Fig. 2, daß der genannte Rhythmus eingehalten wird, wobei auch die Drehzahl angepaßt wird.This switchover can also be carried out accordingly by changing a device the German application P 1936070 happen., in which the rotary screens provided there get corresponding cutouts, corresponding to the free peripheral part 12 of Fig. 2, that the rhythm mentioned is maintained, the speed being adjusted will.

Der freie Teil der Drehblenden wird sinngemäß entsprechend Fig.2 zu konstruieren sein.The free part of the rotating screens is correspondingly to Fig.2 be construct.

P . - - P 193Ço70 In der Anmeldung/sind Trommel-Drehblenden, die abwechselnd das linke und rechte Bild freigeben, vorgesehen.P. - - P 193Ço70 In the application / are rotary drum screens that alternate release the left and right image, provided.

Die bisher beschriebene Anordnung hat den Nachteil, daß auch pseudoskopische Effekte auftreten können, wenn die zu betrachtenden räumlichen Gebilde absolut unbekannt sind.The arrangement described so far has the disadvantage that also pseudoscopic Effects can occur when the spatial structure to be viewed is absolutely unknown are.

Hier kann Abhilfe geschaffen werden, wenn man die Anordnung zweiäugig betrachtet, wie es beim Fernsehen üblich ist (wenn der betreffende Zuschauer nicht gerade nur ein Auge hat). Hier kann z.B. vor einem Auge ein Sonnenglas oder ein Graufilter vorgesetzt werden. Dadurch wird die Sehaufnahme des betreffenden Auges langsamer und bei geeignetem Rhythmus läßt sich erreichen, daß gleichzeitig beide Augen die ihnen zukommenden Bilder sehen.This can be remedied if the arrangement is two-eyed considered, as is customary in television (when the viewer in question is not just has one eye). Here, for example, a sun lens or a Neutral density filters are to be placed in front of them. This makes the visual recording of the relevant eye slower and with a suitable rhythm, both can be achieved at the same time Eyes see the images coming to them.

Sequenz 1: Eine Bildperiode wird das linke Stereohalbbild gebracht. Das linke Auge sieht durch die Adaption das Bild nicht. Das rechte Auge sieht das Bild sofort. Man sieht insgesamt ein monokulares Bild.Sequence 1: The left stereo field is displayed for one image period. The left eye does not see the image as a result of the adaptation. The right eye sees that Picture immediately. Overall, one sees a monocular image.

Sequenz 2: Jetzt wird unmittelbar darauf eine Bildperiode lang das rechte Stereohalbbild gebracht. Das linke Auge sieht in dieser Periode das alte, um eine Bildperiode verzögerte linke Stereobild von Sequenz 1, das rechte Auge sieht das unmittelbar dargebrachte rechte Stereohalbbild. Jedes Auge hat sein richtiges Stereohalbbild. In dieser Sequenz sieht man daher ein räumliches Bild.Sequence 2: Immediately afterwards, the brought right stereo field. The left eye sees the old one during this period, Left stereo image of sequence 1 delayed by one image period, the right eye sees the immediately presented right stereo field. Every eye has its right one Stereo field. In this sequence one therefore sees a three-dimensional image.

Sequenz 3: Jetzt folgt eine Bildperiode lang Pause, das linke Auge sieht das verzögerte Bild von Sequenz 2, das rechte Auge sieht nichts.Sequence 3: Now there is a pause for an image period, the left eye sees the delayed image from sequence 2, the right eye sees nothing.

Man sieht wieder insgesamt ein monokulares Bild. Overall, one sees a monocular image again.

Für die Wirkungsweise ist wichtig, daß hier durch die Zeitverzögerung des dunklen Bildes üi':r ein Auge, während das andere Auge das unverzogerte Bild sieht, eine ncht-ige Z'rdnung entsteht.For the mode of operation it is important that here through the time delay of the dark image üi ': r one eye, while the other eye the undelayed image sees, a no-night assignment arises.

Dieses erfindungsgemä$ Verfahren ist streng zu unterscheiden von einem Vorschlag wie sie z.B. in der US-Armeldung 3.445.1 gemacht wurde, entsprechend DAS 129o735 Dort werden spezielle Filter verwendet5 die das Tagessehen und Dämmerungssehen unterscheiden. In diesem Fall aber um grundsätzlich die heilen Szenen dem einen Auge und die dunklen Szenen dem anderen Auge zuzuordnen. Sie wirken also dort wie die Zuordnungsfilter beim farbigen Anaglyphen-Verfahren oder in verschiedenen Richtungen polarisierenden Filtern bei anderen Zuordnungsverfahren. In den beiden genannten VorveroffentIichungen beschriebenen Bilder mussen bewegt sein Etwas ähnliches gilt für das US-Patent 35o7549 Den erfindungsgemäßen Zweck kann man auch erreichen, wenn man nur das Bild beispielsweise des rechten Auges normalerweise zeigt, dagegen aber nur unterschwellig bemerkbar und 1 - 5 mal in der Sekunde ein verstärktes Bild das für das rechte Auge zuständig ist, zeigt. Durch die Kreuzungen im Gehirn wird hier ebenfalls ein räumlicher Eindruck entstehen.This method according to the invention is to be strictly distinguished from one Proposal as it was made e.g. in the US arm report 3.445.1, according to DAS 129o735 There special filters are used5 for daytime and twilight vision differentiate. In this case, however, basically the perfect scenes for one Eye and assign the dark scenes to the other eye. So you act like there the assignment filters in the colored anaglyph method or in different directions polarizing filters in other assignment methods. In the two mentioned Images described in previous publications must be moved Something similar applies for US Patent 35o7549 The purpose of the invention can also be achieved if one only that Normally image of the right eye, for example shows, but only subliminally noticeable and 1 - 5 times per second shows enhanced image that is responsible for the right eye. Through the intersections A spatial impression will also be created in the brain here.

Das Flimmern ist geringer, dafür hat man das Problem, das kurz gezeigte Bild genügend hell zu bekommen. Das 1 - 5 mal in der Sekunde gezeigte Bild kann hierbei auch in Form von 1 - 2 Halbbildern z.B. nach der europäischen Pernsehnorm gezeigt werden. LeerseiteThe flicker is less, but you have the problem that was briefly shown To get picture bright enough. The picture shown 1 - 5 times per second can here also in the form of 1 - 2 fields, e.g. according to the European Pernachorm to be shown. Blank page

Claims

PATENT APPROACHES Method for stereoscopic vision with switching the right and left images on a display device characterized in that that the switching frequency is below the flicker frequency.

2) Method according to claim 1, characterized in that the switching in a rhythm of preferably 20 ms pause, 60 ms right eye and 20 ms pause, 60 ms left eye occurs.

3) devices for performing the method according to claim 1 + 2, characterized in that switching takes place by turning apertures.

4) devices for performing the method according to claim 1 + 2 characterized in that the switching is done by electronic locks he follows.

5) devices for performing the method according to claim 1 + 2 characterized in that the switching is done by switches at the output of two TV cameras (for left eye and right eye).

6) devices for performing the method according to claim 1 - 5 characterized in that when two-eyed vision is dampened for one eye (e.g. by gray filter).

7) Devices for carrying out the method according to the claims 1 - 5 characterized in that normally the right picture is transmitted, But that 1 - 5 times a second 1 -, lframes through the image of the left eye is replaced in increased brightness.