[實用新型]立體圖像拍攝裝置

有效

• 申請號: 201220055082.6
• 申請日: 2012-02-17
• 公開（公告）號: CN202548526U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 青木直;山田正裕
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G03B35/08
• 分類號: G03B35/08;G02B7/34;H04N5/232;H04N13/00
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 王安武

技術領域

本發明涉及捕捉立體圖像的立體圖像拍攝裝置，更具體地涉及在拍攝立體圖像時的聚焦調節技術。?

背景技術

近年來，對能夠拍攝3D(立體)圖像的攝像機(立體圖像拍攝裝置)的需求不斷增加。對于拍攝立體圖像的方法，存在使用半反射鏡拍攝圖像的分束器型(半反射鏡型)、使用物理排列和安裝的兩個成像裝置來拍攝圖像的并列型(平行雙透鏡型)等。在這些拍攝類型中，成像裝置安裝在稱作臺架(rig)的支架上并執行拍攝，因此安裝成像裝置的自由度增加。例如，可以高自由度地選擇用于拍攝立體圖像的兩個透鏡之間的距離(在下文中，稱作IAD：軸間距離(Inter?Axial?Distance))、會聚性、或觀察角等。?

盡管自由度高，但是問題在于為將立體圖像拍攝裝置安裝在臺架上，每次拍攝的設置和調整需要非常多的努力和時間。此外，具體地，還存在分束器型臺架是大尺度裝置、而不適合在現場用于拍攝或報道的問題。?

為解決上述問題，存在將以并列方法執行拍攝的兩個2D圖像拍攝攝像機安裝在單一外殼中來制造集成雙透鏡3D攝像機的情況。在以這種方式制造的集成雙眼3D攝像機中，不需要組裝，也不需要校準調整(左右攝像機的光軸調整)。此外，由于集成雙透鏡3D攝像機緊湊，所以在現場進行拍攝或報道時易于攜帶，并且可以在短設置時間內執行拍攝。?

但是，集成雙透鏡3D攝像機基本上采用并列型，從而對IAD的調整存在限制。也就是說，因為兩個透鏡分別的光學系統或成像器在物理上彼此干涉，所以不可能使得IAD比由光學系統或成像器的布置位置所限定的特定距離更短。因此，例如，在非常接近對象的情況下，因為即使通過將?會聚點匹配到對象來將視差量調整到零，定位在對象后側的背景圖像的視差量也過大，所以視差量超出人能舒服地觀察3D圖像的視差范圍。?

對于對象與立體圖像拍攝裝置之間的距離非常短的情況下，例如，可能出現對人物進行采訪拍攝的情況、在運動接力的背景下進行拍攝的情況等。在這種情況下，對象和成像裝置之間的距離為約1到2m，會聚點也被調節到約1到2m的距離。在這種情況下，可以認為使視差處于人可舒服地觀察3D圖像的范圍內的最有用的IAD是10mm到40mm。但是，在現有的集成雙透鏡3D攝像機中，很難在保持圖像質量和功能(即，不使透鏡直徑或成像器尺寸減小)的同時實現這樣短的IAD。?

在使用分束器型執行拍攝的情況下，兩個成像裝置在物理上不彼此干涉，從而可以使IAD變得非常短。但是，如上所述，問題在于每次拍攝的設置和調整需要非常多的努力和時間，因此，仍然存在不適合于對人物的采訪拍攝、或在運動接力背景下的拍攝的問題。?

例如，日本未審查專利申請公開No.2003-5313公開了立體圖像拍攝裝置，其中在攝像機的焦點與兩個透鏡的會聚點匹配的狀態下可以將會聚點調節到任意位置。如果使用該裝置，可以在IAD等于人的瞳孔距離的情況下執行拍攝，因此，即使在近距離拍攝的情況下，也可以拍攝能夠獲得自然立體效果的圖像。?

發明內容

但是，當分析在日本未審查專利申請公開No.2003-5313中公開的內容時，考慮設置目標光學系統，從而除了成像光學系統的瞳孔之外，還在對象一側上形成與成像光學系統的瞳孔相對應的虛擬瞳孔。虛擬瞳孔是在從對象發出的光束當中穿過目標光學系統并穿過成像光學系統的透鏡中心的全體光束所穿過的點。也就是說，在成像光學系統的成像裝置中形成的圖像是與使用虛擬瞳孔作為瞳孔(在下文中，虛擬瞳孔稱作“有效瞳孔”)所拍攝的圖像等效的圖像。因此，可以認為兩個有效瞳孔之間的距離是立體圖像拍攝裝置的實際IAD(在下文中，稱作“有效IAD”)。?

有效IAD根據參數(例如，目標光學系統的焦距、或目標光學系統的?第二主點與成像光學系統的第一主點之間的距離)值而變化。此外，在有效IAD顯著變化的情況下，由立體圖像拍攝裝置所獲得的視差圖像的視差量也顯著變化。日本未審查專利申請公開No.2003-5313公開了用于調整圖像的立體效果的方法，但是本身沒有公開有效IAD的概念。因此，日本未審查專利申請公開No.2003-5313也沒有公開用于調節會聚點的形成位置以使得有效IAD不顯著改變的方法。為此，在通過日本未審查專利申請公開No.2003-5313中公開的方法來調節會聚位置的情況下，有可能有效IDA會由于該調節而顯著改變。也就是說，有可能在觀察過程中圖像的立體效果顯著改變、并且觀察者感到不舒服的情況下拍攝立體圖像。?

期望調節會聚點的形成位置、而幾乎不改變由立體圖像拍攝裝置所形成的虛擬瞳孔之間的間隙。?