СТЕРЕОСКОП

Полезная модель относится к стереоскопии, а именно, к устройствам для формирования стереоскопических изображений по изображениям двух кадров стереопары, полученных для левого и правого глаза.
Известен стереоскоп (Иванов Б.Т., Левингнон А.Л. Стереоскопическая фотография, - М.: Искусство, 1959, - с.26-27), содержащий вертикальную пластину с двумя круглыми отверстиями, расположенными симметрично относительно вертикальной оси плоскости пластины, расстояния, между центрами которых равно среднему межзрачковому расстоянию человека, две линзы, вмонтированные в эти отверстия, экран, расположенный перпендикулярно оптическим осям линз, в плоскости которого напротив линз размещены левый и правый кадры стереопары.
Недостатком такого стереоскопа является необходимость для получения качественного стереоскопического эффекта отделения левого и правого кадров стереопары друг от друга механической перегородкой, исключающей перекрывание полей зрения левого и правого глаз при рассмотрении кадров стереопары через линзы, и сложность использования стереоскопа для рассмотрения стереопар, воспроизводимых на экране монитора.
Известен стереоскоп (Касс К. Касс А. Практическая стереофотография Минск: Полымя, 1987, - с.40-41), содержащий переднюю и заднюю пластины, расположенные параллельно друг другу на фиксированном расстоянии, установленные вертикально на основании и образующие вместе с крышкой внутреннюю полость стереоскопа, передняя и задняя пластины снабжены
соответственно двумя входными и двумя выходными прямоугольными окнами, расположенными симметрично относительно вертикальных осей симметрии названных пластин, причем расстояния между центрами входных окон равно принятому базису стереоскопа, а расстояния между центрами выходных окон равно среднему значению стереобазиса глаз человека, при этом во внутренней полости стереоскопа на основании вертикально установлены два входных и два выходных зеркала, выходные зеркала расположены симметрично относительно горизонтальной оси симметрии основания так, что угол между их отражающими поверхностями составляет 90°, а сами эти поверхности обращены к выходным окнам и образуют с плоскостями этих окон углы равные 45°, входные зеркала расположены симметрично относительно горизонтальной оси симметрии основания так, что их отражающие поверхности обращены в сторону входных окон с возможностью наблюдения через выходные окна отражающих поверхности входных зеркал за счет их отражения в выходных зеркалах.
При использовании стереоскопа он направляется на кадры стереопары так, что левое и правое входные окна располагаются соответственно напротив левого и правого кадров стереопары. При этом зеркала стереоскопа обеспечивают конвергенцию оптических осей глаз человека, использующего стереоскоп. При этом изображение левого кадра стереопары смещается вправо, а изображение правого кадра - влево, поэтому изображения совмещаются и наблюдается стереоизображение.
Недостатком такого стереоскопа является низкое качество изображения, связанное с невозможностью рассмотрения на полном экране компьютерного монитора или телевизора стереоскопического изображения, получаемого из левого и правого кадров стереопары, предварительно сжатых в два раза по горизонтали, что необходимо для реализации способа получения стереоскопических мониторных изображений в соответствии с технологией,
описанной в патенте РФ №2096926, Бюл. №32,1997 «Способ передачи объемных изображений по телевидению».
Задачей предлагаемой полезной модели является улучшение качества стереоскопического изображения при использовании стереоскопа для рассмотрения кадров стереопары, воспроизводимых на экране монитора.
Технический результат - создание стереоскопа, обеспечивающего качественное стереоскопическое изображение, размеры которого равны размерам экрана монитора, при рассмотрении кадров стереопары, воспроизводимых на экране монитора и предварительно сжатых в два раза по горизонтали.
Технический результат достигается тем, что стереоскоп, содержащий переднюю и заднюю пластины, расположенные параллельно друг другу на фиксированном расстоянии, установленные вертикально на основании и образующие вместе с крышкой внутреннюю полость стереоскопа, передняя и задняя пластины снабжены соответственно двумя входными и двумя выходными прямоугольными окнами, расположенными симметрично относительно вертикальных осей симметрии названных пластин, причем расстояния между центрами входных окон равно принятому базису стереоскопа, а расстояния между центрами выходных окон равно среднему значению стереобазиса глаз человека, при этом во внутренней полости стереоскопа на основании вертикально установлены два входных и два выходных зеркала, выходные зеркала расположены симметрично относительно горизонтальной оси симметрии основания так, что угол между их отражающими поверхностями составляет 90°, а сами эти поверхности обращены к выходным окнам и образуют с плоскостями этих окон углы равные 45°, входные зеркала расположены симметрично относительно горизонтальной оси симметрии основания так, что их отражающие поверхности обращены в сторону входных окон с возможностью наблюдения через выходные окна отражающих поверхностей входных зеркал за счет их отражения в выходных
зеркалах, согласно полезной модели дополнительно содержит две непрозрачные шторки, выполненные с возможностью перемещения по направляющим, укрепленным с внешней стороны задней пластины вдоль горизонтальных сторон обоих выходных окон, причем шторки снабжены прямоугольными кадрирующими окнами, вертикальные и горизонтальные стороны которых параллельны соответствующим сторонам выходных окон, а отражающие поверхности входных зеркал выполнены вогнутыми цилиндрическими с образующими перпендикулярными основанию и кривизной, обеспечивающей двухкратное растяжение наблюдаемых изображений в горизонтальной плоскости.
По сравнению с прототипом, заявляемая конструкция обеспечивает возможность наблюдения стереоскопического изображения, размеры которого равны размерам экрана монитора, за счет того, что позволяет растянуть в два раза по горизонтали изображения левого и правого кадров стереопары, воспроизводимых на экране монитора и предварительно сжатых по горизонтали в два раза.
По сравнению с прототипом, заявляемая конструкция имеет отличительную особенность в совокупности элементов и их исполнении.
Схема стереоскопа изображена на фиг.1, фиг.2,и фиг.3.
2
Стереоскоп содержит переднюю 1 и заднюю 2 пластины, расположенные параллельно друг другу на фиксируемом расстоянии, установленные вертикально на основании 3 и образующие вместе с крышкой 4 внутреннюю полость стереоскопа. Передняя 1 и задняя 2 пластины снабжены, соответственно, двумя входными 5 и 6 и двумя выходными 7 и 8 прямоугольными окнами, расположенными симметрично относительно вертикальных осей симметрии 9 и 10 пластин 1 и 2. Расстояние /i между центрами 11 и 12 входных окон 5 и 6 равно принятому базису стереоскопа, расстояние l между центрами 13 и 14 выходных окон 7 и 8 равно среднему значению стереобазиса глаз человека.
Во внутренней полости стереоскопа на основании 3 вертикально установлены два входных 15 и 16 и два выходных 17 и 18 зеркала. Выходные зеркала 17 и 18 распложены симметрично относительно горизонтальной оси симметрии 19 основания 3 так, что угол между их отражающими поверхностями 20 и 21 составляют 90°, а сами эти поверхности обращены к выходным окнам и образуют с плоскостями этих окон углы, равные 45°. Входные зеркала 15 и 16 расположены симметрично относительно горизонтальной оси симметрии 19 основания 3, так, что их отражающие поверхности 22 и 23 обращены в сторону входных окон с возможностью наблюдения через выходные окна 7 и 8 отражающих поверхностей 22 и 23 входных зеркал за счет их отражения в выходных зеркалах.
Стереоскоп, кроме этого, содержит две непрозрачные шторки 24 и 25, выполненные с возможностью перемещения по направляющим 26, 27, 28 и 29, которые укреплены на внешней стороне задней пластины 2, вдоль горизонтальных сторон выходных окон 7 и 8, причем шторки 24 и 25 снабжены прямоугольными кадрирующими окнами 30 и 31, вертикальные и горизонтальные стороны которых параллельны соответствующим сторонам выходных окон. Отражающие поверхности 22 и 23 входных зеркал 15 и 16 выполнены вогнутыми цилиндрическими с образующими перпендикулярными основаниями 3 и кривизной, обеспечивающей двухкратное растяжение наблюдаемых изображений в горизонтальной плоскости.
При использовании стереоскоп располагают на расстоянии 300-400 мм от экрана монитора и направляют его на стереопару так, чтобы входное окно 5 располагалось против правого, а входное окно 6- против левого кадров стереопары, воспроизводимых на экране монитора. Закрывая последовательно левый и правый глаз и передвигая шторки 24 и 25 вдоль направляющих 26, 27 и 28, 29, добиваются такого их положения, при котором в поле зрения правого глаза располагается только растянутое на всю ширину экрана монитора изображение правого кадра стереопары, а в поле зрения левого глаза -
растянутое на всю ширину экрана монитора изображение левого кадра стереопары. После такой настройки стереоскопа, при рассмотрении растянутых по горизонтали кадров стереопары одновременно двумя глазами зеркала 15, 17 и 16, 18 осуществляют конвергенцию оптических осей глаз, изображения правого и левого кадров стереопары совмещаются, а за счет соответствующей кривизны зеркал 15 и 16 изображения растягиваются в два раза по горизонтали, поэтому в стереоскоп наблюдается полноэкранное стереоскопическое изображение.
Экспериментальным путем установлено что, с помощью предлагаемого стереоскопа удается рассматривать стереопары, воспроизводимые на экране компьютерного или телевизионного монитора. При этом обеспечивается высокое качество стереоэффекта, наибольшая возможная яркость изображения и отсутствие дрожания последнего, что определяется отсутствием между стереоскопом и экраном монитора каких-либо фильтров или переключающих устройств.
Преимущества предлагаемого устройства:
- простота конструкции и эксплуатации;
- низкая стоимость;
- высокое качество изображения.
Предлагаемое устройство может быть реализовано с помощью технологии изготовления очков с оптическими элементами из пластических масс.
Стереоскоп может найти широкое применение при создании компьютерных игр, тренажеров, а также в стереотелевидении и в практике фотолюбителей.