Pr f- und ¯bungsgerÏt für das räumliche Sehverm¯gen.
Zur Bedienung von stereoskopischen Me¯ geräten sind mir solche Personen geeignet, deren rÏumliches Sehvermögen eine be stimmte Mindestleistung aufweist. Zur Pr fung und Ubung dieses Sehverm¯gens hat man sich bisher zweier Geräte bedient, von denen da. eine aus, dem Stereoskop, das andere aus dem Horopterapparat nach Eelm- holtz entwickelt worden war. Beim Stereoskop wird jedem Auge des. Prüflings ein Teilbild dargeboten, die er zu einem räum- lichen Bilde zu vereinigen hat, wobei die Beobachtung mittels einer binokularen Lupe oder dergl. erfolgt.
Die Veränderung der Tiefenlage des räumlichenBildes erfolgtdurch Verschiebung der beiden Teilbilder relativ zu- einander senkrecht zur Beobachtungsrichtung und parallel zur Verbindungslinie beider Augen. Beim Horopterapparat sieht der Prtfling eine Gruppe von Objekten gleichzeitig und gemeinsam mit beiden Augen, die in der Regel unbewaffnet sind, und die Einstellung eines der Objekte in eine bestimmte, durch eines der andern Objekte gegebene Tiefe erfolgt durch Verschiebung des betreffenden Objektes in der Beobachtungsrichtung.
Beim erstgenannten Gerät sind die vom Winkelauflosungsvermogen des menschlichen Auges abgeleiteten Gena. uigkeitsansprüche an die MeBbedingungen und die Justierung der Teilbilder verhältnismässig sehr hoch.
Schon durch geringe Mängel der Justierung beider Teilbilder zueinander und zu dem Lupensystem entsteht eine erhebliche Er schwerung der Beobachtung durch Unklar- werden des Raumbildes und Ausübung eines Zwanges auf die Augen, zumal die Beobachtungsweise f r den Prüfling in der Regel ungewohnt und in gewissem Masse auch unna türlich ist. Den bisher bekannt gewordenen Horopterapparaten aber haften folgende MÏngel an. Da als Objekte körperliche Gebilde wie Stäbchen oder Fäden dienen, gibt die Tiefenerstreckung dieser Objekte oder deren mangelhafte Begrenzung AnlaB zu Störungen.
Sollen die Halterungen der Objekte keinen störenden Einfluss auf die Beobachtung ausüben, so müssen die Objekte an ihrem Befestigungsstellen verdeckt werden. ¯berdies kann mit dem Gerät nur der durch die Pupillen der Augen bestimmte wa, agrechtss Schnitt des Horopters ermittelt werden. Dabei ist die gegenseitige Orientie rung der hinsichtlich ihrer Tiefenlage wu vergleichenden Objekte in der Weise, da¯ sie sich ganz oder wenigstens tÙilweise deeken. und ferner die Anwendung von Objekten. di@ heller als ihr Hintergrund erseheinen solen, nicht m¯glich. Die Anwendung durehsehei- nender oder gefärbter Objekte ist sehr erschwert.
Die Apparate, die verhÏltnismϯig grosse Ausmasse haben und eine recht um ständliche Bedienung erfordern, sind nur in verdunkelten Räumen verwendbar.
Im Hinbliek auf die Anwendung des rÏumlichen Sehens in der moderne Meus- technik, insbesondere bei der Luftbild vermessung und der Entfernungsmessung. wiegen die genannten Nachteile besonders schwer, da das Messen in der Regel unt er Umständen vor sich geht, deren Wirkung auf das raumliche MeBvermögen des Beobach- ters gerade wegen dieser Naehteile nicht erfaBt werden kann.
Der Gegenstand der Erfindung ist ein Pr f- und Übungsgerät für das räumliche Sehvermögen mit zwei den Augen des Prüf- lings dargebotenen Objekten, die hinsichtlich ihrer Tiefenlage zu vergleichen sind. es beruht also auf dem im Horopterapparat an- gewandten Gedanken. Bei diesem Gerät k¯nnen aber die genannten MÏngel und Nachteile bekannter Geräte vermieden und ausserdem noch eine Anzahl besonderer Vorz ge erreicht werden. Es zeichnet sich dadurch aus, daB das eine der Objekte ein reelles Objekt. das andere ein virtuelles Objekt ist, wobei beide Objekte von einer im Beobachtungs- strahlengange angeordneten lichtdurchlässigen und spiegelnden Platte den Augen zugleich dargeboten werden.
Das reelle Objekt kann dabei aus einem k¯rperlichen Modell. aus Silhouetten, Seheiben, einem Lichtbild oder dergl. I. ist es, das reelle Objekt durch eine auf einer durchsichtigen Flaue angebrachte flächen- hafte Nachbildung eines praktisch auftreten- den Ziels. z. B. eine- ! Flugzeuges oder Sehiffes zu verkörpern.
Zum Zwecke der Prüfung @ und Ubung des Pritflings im stereoskopiscben Sehen und Alessen empfiehlt es sich. die Lage des vir tuel, len Objektes in der zur Beobachtung :-- richtung rechtwinkligen Ebene veränderlich zu machen 1 und das reelle Objekt in der Beobachtungsrichtung verschieblich anzubringen. Dabei kuppelt man mit Vorteil das verschiebliehe Objekt mit einer Messvorrich- tung, die ein Antrie'bsorgan und eine An- zeigevorrichtung aufweist, welche den Tiefen- unterschied der Lagen des reellen und des virtuellen Objektes in 10"betragenden Einheiten der zugeh¯rigen, parallaktischen Winkeldifferenz angibt.
Es hat sich eingebürgert. die parallakí-isehe Winkeldifferenz von l0" als Mindestfehler zu bezeichnen. Bei der ge- nannten Ausbildung des Gerätes kann die Eignung und der Ausbildungsgrad des Prüf- lings ohne weiteres nach dem bei seinen Messungen von ihm eingestellten Vielfachen des Mindestfehlers beurteilt werden. Man kann diese Ausführungsform, des Gerätes weiterhin so vervollkommnen. da¯ der Ausbildende die M¯glichkeit hat, die gegenseitige Lage des reellen und des virtuellen Objektes unabhängig vom Prüfling zu beeinflussen.
Das kann in einfacher Weise so geschehen. dass zwischen dem Antriehsorgan und der Anzeigevorrichtung ein Differentialgetrieb- eingeschaltet ist, mit dessen Hilfe dem reellen Objekt eine vom Antriebsorgan unabhängige Verschiebung zusätzlich erteilt werden kann.
In der Zeichnung ist t ein Ausf hrungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. l gibt das Beispiel im Mittelschnitt im Aufriss wieder. In den Fig. 2 und 3 sind Einzelteile des Beispiels inDraufsichten veranschaulich4.
Das GerÏt (Fig. 1) ist mit einem GehÏuse 1 versehen. Die Gehäusewand hat eine Öffnung 2, vor der eine mit zwei Einblick Öffnungen 3 versehene Augenmuschel 4 angebracht ist. An der den Einblickoffnungen 3 gegenüberliegenden Gehäusewand befindet sieh eine Lichtquelle 5, vor der eine Milch- g lasseheibe 6 an einer Schlittenführung 7 befestigt ist. In dieser Schlittenführung 7 ist ein Schlitten 8 mittels einer Gewinde- spindel 9 verschieblich gelagert. Der Schlit- ten 8 trÏgt eine Klarglasscheibe 10 (Fig. 2), auf der ein reelles Objekt 11 vorgesehen ist.
Dieses Objekt 11 ist der geschwärzte Teil einer die Scheibe 10 bedeckenden photogra- phischen Schicht und hat die Gestalt des Schattenbildes eines Flugzeuges. Die Spindel 9 ist mit einer Teiltrommel 12 verbunden, auf welcher eine Teilung 13 nach Mindest- fehlern schraubenförmig aufgetragen ist, und ist ferner an ihrem freien Ende mit einem Stirnrad 14 versehen. In dieses Stirnrad 14 greift ein Stirnrad 15 ein, an dem eine Sehraubenspindel 16 befestigt ist, deren Achse der Achse der Trommel 12 parallel ist. Auf dieser Spindel 16 ist ein Zeigerträger 17 verschieblich, der ein mit einem strichf¯rmigen Zeiger 18 ausgestattetes
Fenster 19 hat. Der Zeiger 18 gehort zur
Teilung 13.
Das Stirnrad 15 kämmt mit einem Stirnrade 20, mit dem ein Kegelrad 21 fest verbunden ist. Dieses Kegelrad 21 bildet mit einem Kegelrad d 22 und einem Planeten- rade 23 ein Differentialgetriebe, dessen Kegel- rad d 22 von einem Handrade 24 aus angetrieben werden kann, während die Achse des PLane- tenrades 23 über ein Kegelräderpaar 25, 26 von einem Handrade 27 aus drehbar ist.
An einem Halter 28 ist, unter 45¯ gegen die VerbindungslimederEinblickoffnungen
3 mit der Lichtquelle 5 geneigt, eine mit einem durchlässigen Spiegelbelage versehene
Glasscheibe 29 angebracht. Der Halter 28 hat eine Durchblicköffnung 30 und trÏgt ein Lager 31, in welchem ein mit einer Stirnradverzahnung 32 und einer Blende 33 verbun dener Ring 34 drehbar gelagert ist. Zum An triebe dieses. Ringes 34 dient ein mit einem Handrade 35 versehenes Stirnrad 36, welches in die Verzahnung 32 eingreift. Dicht neben der Blende 33 befindet sich eine am Lager 31 befestigte Blende 37.
Diese Blende 37, zu deren Beleuchtung eine Lichtquelle 38 dient, hat eine Mehrzahl in Form eines Kreuzes angeordneter Locher 39 (Fig. 3), wÏhrend in der Blende 33 vier Locher 40 in solcher Anordnung vorgesehensind,dass'durch Drehung des Ringes 34 im Lager 31 der Lichtdurchtritt von der Lichtquelle 38 durch jedes der Locher 39 für sich allein freigegeben werden kann, während alle andern Locher 39 von der Blende 33 verdeckt sind.
Zum Gebrauche des Gerätes werden die Lichtquellen 5 und 38 an ein Stromnetz angeschlossen. Der Prüfling bringt sein Gesicht an die Augenmuschel 4 und blickt durch die Offnungen 3 mit beiden Augen nach der Scheibe 10, auf der er durch den durchlässigen Spiegelbelag der Scheibe 29 hindurch die mit diffusem Lichte von der Opalglasscheibe 6 von rückwärts beleuchtete Flugzeugsilhouette 11 erblickt, wobei ihm die gleichzeitige Beobachtung mit beiden Augen einen Eindruck von der Tiefenlage dieses reellen Objektes 11 vermittelt. Der mit der Abnahme der Prüfung befaBte Prüfende bringt durch Drehung des Handrades 35 ein Loch 40 der Blende 33 mit einem der Löcher 39 der Blende 37 in Übereinstimmung.
Dieses Loch 39, welches von der Lichtquelle 38 aus Licht empfängt, dient als Objekt f r die Abbildung durch Spiegelung an, der Scheibe 29.
Die Entfernung der Blende 37 von der Scheibe 29 ist so gewählt, da¯ das virtuelle Objekt, das heiBt das Spiegelbild des Loches 39 in einer Ebene liegt, die einer mittleren Sl-elAung der Scheibe 10 entspricht. Der Prof- ling hat nun die Aufgabe, die Tiefenlage e dieses Spiegelbildes mitlder Tiefenlage des Flugzeuges 11 in Übereinstimmung zu bringen, wa.-s'erdurch Drehen des Handrades 24 bewirkt, wobei sich der Schlitten 8 mit der Scheibe 10 in der Führung 7 verschiebt.
Gleichzeitig dreht sich die Trommel 12 und d der Zeigerträger 17 wandert auf der Spindel 16 so entlang der Teilung 13, da. der Zeiger 18 im Fenster 19 jeweils die Abweichung der beiden Tiefenlagen voneinander in Mindest- fehlern anzeigt. Die Prüfung wird mehrfach wiederholt, wobei der Prüfende jeweils ein anderes Loch 39 mit einem Loch 40 in t''ber- einstimmung bringt.Diese Vom Pr fenden vorgenommene ¯nderung bewirkt, da¯ das dem Prüfling dargebotene virtuelle Objekt wechselnde Seiten-und Höhenlagen zum Flugzeuge einnimmt. also-eine Lage in der zur Beobachtungsrichtung rechtwinkligen Ebene verändert wird.
Zur weiteren Übung des Prüflings und Ausbildung im rÏumlichen Messen dienen Änderungen der Tiefenlage der Scheibe 10 durch Drehen des Handrades 27 seitens, des Prüfenden.