[發明專利]單眼立體相機

有效

• 申請號: 201680020976.2
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN107431799B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 表陶淵
• 申請（專利權）人: 株式會社淵系統
• 主分類號: H04N13/204
• 分類號: H04N13/204;H04N13/296;G02B7/10;G02B13/00;G02B27/10
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 姜虎;陳英俊

本發明涉及一種對拍攝對象進行立體圖像拍攝的單眼立體相機，本發明的單眼立體相機包括：第一成像透鏡組裝體；半反射鏡，用于反射透過第一成像透鏡組裝體的光線中的一部分，并使其余的光線透過；第一相機，其包括被半反射鏡反射的光線成像的第三成像透鏡組裝體；第二相機，其包括透過半反射鏡的光線成像的第三成像透鏡組裝體；第二成像透鏡組裝體，配置在第一成像透鏡組裝體與半反射鏡之間的光軸或者半反射鏡與第三成像透鏡組裝體之間的光軸上。本發明涉及的單眼立體相機無需進行相機本身的位置操作以及旋轉，也能夠簡便又容易地控制相機拍攝的圖像以使其相一致，并且改變光軸，調節會聚角，修正第三成像透鏡組裝體、半反射鏡、相機的位置誤差。

技術領域

本發明涉及一種對拍攝對象進行立體圖像拍攝的單眼立體相機，更具體而言，涉及一種能夠在拍攝現場迅速又精密地控制相機拍攝的圖像以使其相一致，并且改變光軸，調節會聚角，修正相機位置誤差的單眼立體相機。

背景技術

立體相機是使用兩個相機，從而能夠同時獲得拍攝對象的左眼圖像和右眼圖像的相機，常規的立體相機由獲得拍攝對象的左眼圖像的左眼相機和獲得拍攝對象的右眼圖像的右眼相機構成。

圖1是現有技術的立體相機的模擬圖。參考圖1，拍攝對象1的光透過主透鏡6，透過半反射鏡H的光在左眼相機4中成像，從而獲得左眼圖像5，而被半反射鏡H反射的光在右眼相機2中成像，從而獲得右眼圖像3。左眼相機4和右眼相機2獲得的圖像3、5彼此具有雙眼視差d，因而能夠呈現立體圖像。

為使立體相機獲得明顯的立體圖像，右眼圖像3與左眼圖像5需要具有雙眼視差，并且像的大小需要相同。當右眼圖像3與左眼圖像5的像的大小本身不同時，會得到品質明顯差的立體圖像。

因此，為了使左眼圖像與右眼圖像的像的大小相同，現有技術的立體相機沿著光軸前/后移動(X軸上的移動)左眼相機4，從而將像的大小控制得相同，或者沿著光軸前/后移動右眼相機2，從而將像的大小控制得相同。但是，拍攝對象時時刻刻進行著運動變化，實際上難以細微地前/后移動著左眼相機和右眼相機拍攝立體圖像，并且改變相機物理位置的控制極其繁瑣。

此外，為了獲得立體圖像，立體相機需要改變左眼相機和右眼相機的光軸或調節會聚角，而現有技術是以Z軸為中心軸旋轉左眼相機4，以便改變光軸或調節會聚角。當在兩臺相機或透鏡沿著左右方向相隔規定距離的狀態下對拍攝對象進行拍攝時，會聚角與兩臺相機的左右圖像在畫面上相一致的點即會聚點的位置相關，可以調節會聚點，從而將拍攝對象的立體圖像調整為看似朝向畫面前側凸出或者向后凹進。

為了獲得立體圖像，立體相機必須進行光軸對齊。光軸對齊是指，修正半反射鏡或相機的位置，使其與光軸一致。如果未對齊光軸，則無法獲得高品質的立體圖像。因此，為了改變左眼相機和右眼相機的光軸，以左眼相機4為例，現有技術是拍攝者以Y軸為中心旋轉左眼相機4來改變光軸，或者以Z軸為中心進行旋轉來改變光軸。

即，為了獲得立體圖像，現有技術的立體相機采用了拍攝者直接移動相機的物理位置或旋轉的方式。

作為現有技術的示例，韓國授權專利第1214855號中，在左眼以及右眼相機上都安裝調節模塊，利用調節模塊進行光軸對齊以及會聚角調節。然而，如之前所述，韓國授權專利第1214855號的調節模塊的結構非常復雜，對于拍攝時時刻刻運動的拍攝對象的拍攝現場的適用性差，產品化所需的成本高昂。

此外，不僅要求拍攝左眼圖像以及右眼圖像的左右各透鏡至拍攝對象的距離相同，還要求兩個透鏡的物理特性也一致，但是制作透鏡時常有誤差，因此難以制作物理上一致的透鏡。極難使用物理上不一致的兩個透鏡來拍攝精密的立體圖像，因為當使用物理一致性有限的兩個透鏡時，需要使左眼圖像與右眼圖像的像的大小相一致才能獲得品質高的立體圖像。因此，迫切需要一種能夠在拍攝現場迅速，容易，精密地控制像的大小、會聚角以及光軸變更的新型概念的單眼立體相機。

發明內容

所要解決的技術問題