CN102096199A - 互补色立体摄/照像机镜头 - Google Patents

Abstract

一种加在各种普通摄象机/照相机镜头前的互补色立体摄/照像机镜头，可以使普通摄象机/照相机直接拍摄立体图象和视频，该镜头是在摄象机/照相机自有镜头前方设置合光镜，合光镜所在平面与自有镜头透镜组的光轴的夹角以45度为中间值，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜反射后的方向上设置平面反射镜，另设置有滤光片、等效凹透镜组及等效凸透镜组，摄象机/照相机前方光线穿过合光镜进入摄象机镜头形成一个影像，又可以经平面反射镜反射到合光镜，经合光镜反射进入摄象机镜头再形成一个影像，两个影像颜色不同由合光镜实现高效率叠加影像并可以利用互补色立体眼镜的颜色遮挡作用观看到立体效果。

Description

互补色立体摄/照像机镜头

技术领域

本发明涉及为家庭，商业用途而拍摄静止图片或活动影视视频的各种单镜头照相机和摄象机。

背景技术

目前，公知的各种普通的单镜头照相机和摄象机不能直接拍摄立体图象和视频，只能借助特殊的方法间接得到立体图象和视频。为了得到一个场景的两个不同视角的图象和视频，必须用两个并排的照相机和摄象机同时拍摄，只有当场景中物体静止的情况下，可以用移动照相机的方法来拍摄不同视角的图象。两个不同视角的图象和视频还需要后期制作，对于利用互补色实现立体效果的立体图象和视频来说，还要颜色校对，图象重叠、祯对齐等，完成这些工作需要一定的硬件设备，专业知识和技术，和技术人员。因此立体图象和视频的制作较普通平面图象和视频成本高的多。

发明内容

为了克服现有各种普通的单镜头照相机和摄象机不能直接拍摄立体图象和视频的不足之处，本发明提供一种全新的方法，该方法在普通的照相机和摄象机镜头前再加上一个本专利镜头，可以使其直接拍摄可利用颜色遮挡看到立体效果的立体图象和视频，不用对所拍的图象和视频作任何后期制作。

本发明解决此问题所采用的方法是：在摄象机/照相机自有镜头前方(自有镜头透镜组的光轴由自有镜头镜筒内部朝镜筒外部的方向为前方)设置合光镜，合光镜所在平面与自有镜头透镜组的光轴的夹角以45度为中间值可以从15度到75度调节，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜反射后的直线方向上设置平面反射镜，平面反射镜所在平面与合光镜所在平面的夹角以0度(即两平面平行)为中间值可以从-20度到20度调节，由此摄象机/照相机前方光线可以穿过合光镜进入摄象机镜头形成一个影像，又可以经此平面反射镜反射到合光镜，经合光镜反射进入摄象机镜头再形成一个影像。

合光镜的前方可添设置滤光片，合光镜与平面反射镜之间可设置滤光片，或在自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜两次反射后的直线方向上可设置滤光片，来校正两个影像的颜色和亮度，避免或减轻用互补色立体眼镜观看时因两个影像的颜色亮度不适当出现的重影。

形成两个影像的物距不同时，两个影像的所拍视场范围不同，人可察觉到3米以内同一物体的两个像不等大。为此合光镜的前方可添设置等效凹透镜(组)，合光镜与平面反射镜之间可添设置等效凸透镜(组)，使两个影像的所拍视场范围相同来弥补。另外，还可以采用两个光路物距相同的结构，仍在摄象机/照相机自有镜头前方设置合光镜，合光镜前方可设置平面反射镜，在自有镜头透镜组的光轴经此平面反射镜反射后的直线方向上再设置与合光镜前方所设置的平面反射镜平行的平面反射镜，这样摄象机/照相机前方光线可以经过这两个平行平面反射镜两次反射后穿过合光镜进入摄象机镜头形成一个影像，又可以经另一光路上的平面反射镜反射到合光镜，经合光镜反射进入摄象机镜头再形成一个影像，此结构可以使成像的两个光路物距相等。

为了缩小合光镜与各平面反射镜的面积，可用变焦功能收缩视场角进行拍摄，并在合光镜的前方可添设置等效凹透镜(组)，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜(至本自然段末均指自有镜头透镜组的光轴经合光镜反射后的方向上设置的平面反射镜)两次反射后的直线方向上可设置等效凹透镜(组)，可以把视场角扩大。在合光镜与平面反射镜之间可添设置等效凸透镜(组)，也可以缩小平面反射镜的面积。

各等效凹透镜(组)和等效凸透镜(组)中的光轴与自有镜头透镜组的光轴或是其经合光镜、平面反射镜反射后的直线重合。

各等效凹透镜(组)及等效凸透镜(组)中的透镜、平面反射镜的表面可以有光学镀膜或内部加滤光染料，兼作滤光片。

本发明的有益效果是，用普通单镜头照相机和摄象机直接拍摄获得立体图象和视频。把立体图象和视频的制作成本降低到与普通平面图象和视频成本一样高，操作时，也不需要特殊的技术要求，镜头调试好以后，和拍摄普通平面图象和视频没有不同。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1-4是本专利的四个实施例的结构示意图。

图1-4中.摄象机/照相机自有镜头，2.合光镜，3.平面反射镜，4.滤光片，5.等效凹透镜(组)，6.等效凹透镜(组)，7.滤光片，8.自有镜头透镜组的光轴，9.自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜两次反射后的直线方向，10.自有镜头透镜组的光轴经合光镜反射后的方向，11.滤光片，12.等效凸透镜(组)，13.平面反射镜，14.平面反射镜，15.自有镜头透镜组的光轴经合光镜前方平面反射镜反射后的方向，16.自有镜头透镜组的光轴经合光镜前方平面反射镜反射后再经平面反射镜反射后的方向，17.等效凹透镜(组)。

图2-4中未标记的黑线表示摄象机/照相机视场，以帮助理解。

具体实施方式

在图1所示实施例中，在摄象机/照相机自有镜头(1)前方设置合光镜(2)，合光镜(2)所在平面与自有镜头透镜组的光轴(8)的夹角为中间值45度(此夹角可从15度到75度通过旋转合光镜(2)调节，转轴在合光镜(2)所在平面内且与纸面垂直，沿转轴射入纸面的方向看上去，顺时针旋转为正方向逆时针旋转为负方向)，合光镜(2)前方设置滤光片(7)和等效凹透镜组(6)，在自有镜头透镜组的光轴(8)经合光镜(2)反射后的方向(10)上设置平面反射镜(3)，平面反射镜(3)所在平面与合光镜(2)所在平面的夹角为0度(即两平面平行)，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜两次反射后的直线方向(9)上设滤光片(4)和等效凹透镜组(5)。图中合光镜(2)所在平面和平面反射镜(3)所在平面应理解为与纸面垂直过标记为(2)和(3)的两条线段的两个平面，把合光镜和平面反射镜理解为极薄。

光透过具有负折射能力的等效凹透镜组(6)再透过滤光片(7)，滤光片(7)采用内部加滤光染料或表面光学镀膜的方式使光偏某种颜色A或只让一定波长范围内的光透过，透过滤光片(7)的光再透过合光镜(2)，合光镜(2)具有对A色光和透过滤光片(7)一定波长范围内的光增加透射率(可增至95％以上)的光学镀膜，使光透过滤光片(7)后不再大量损失能绝大部分进入摄象机/照相机镜头(1)形成偏A色的影像或由该波长范围内的光形像；光透过具有负折射能力的等效凹透镜组(5)再透过滤光片(4)，滤光片(4)使光偏某种颜色B或只让另一波长范围内的光透过，再经过平面反射镜(3)和合光镜(2)两次反射进入摄象机/照相机镜头(1)形成偏B色的影像或由透过滤光片(4)的另一波长范围内的光成像，合光镜(2)具有对B色光和透过滤光片(4)另一波长范围内的光增加反射率(可增至95％以上)的光学镀膜，使光在透过滤光片(4)后不再大量损失能绝大部分进入摄象机/照相机镜头(1)成像。合光镜(2)具有对一定波长范围内的光增加透射率而对另一波长范围内的光增加反射率的光学镀膜，所以偏A色偏B色的两个影像可由合光镜(2)实现高效率叠加并可以利用互补色立体眼镜的颜色遮挡作用在摄象机/照相机的屏幕上直接观看到立体效果。拍摄时用变焦功能缩小视场角，从而减小合光镜(2)、平面反射镜(3)的长度和面积以及光路上其他部件的面积，等效凹透镜组(6)和等效凹透镜组(5)作广角镜把视场角再扩大，平面反射镜(3)所在平面与合光镜(2)所在平面的夹角为0度(即两平面平行)(此角可以通过旋转平面反射镜(3)从-20度到20度调节，转轴在平面反射镜(3)所在平面内且与纸面垂直，沿转轴射入纸面的方向看上去，顺时针旋转为正方向逆时针旋转为负方向)，使两个叠加的影像彼此错开，错开的大小可以通过微调改变。

在图2所示实施例中，在摄象机/照相机自有镜头(1)前方设置合光镜(2)，合光镜(2)前方设置等效凹透镜组(6)且表面镀膜兼作滤光片，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜反射后的方向(10)上设置平面反射镜(3)，在合光镜和平面反射镜(3)之间设滤光片(11)，

在图2所示实施例中物距相差几厘米到十几厘米，拍摄3米以内物体时如果没有等效凹透镜组(6)两个像大小会明显不一样，等效凹透镜组(6)可以缩小所在光路成的影像弥补两个像大小的不一样。此结构拍摄远处物体时，两个影像的物距与像距之比满足近似相等条件两个像大小近似相等，等效凹透镜组(6)可以不再设置。

在图3所示实施例中，在摄象机/照相机自有镜头(1)前方设置合光镜(2)，合光镜(2)前方设置滤光片(7)，在自有镜头透镜组的光轴(8)经合光镜反射后的方向(10)上设置平面反射镜(3)，在自有镜头透镜组的光轴(8)经合光镜(2)和平面反射镜(3)两次反射后的直线方向(9)上设等效凹透镜组，在合光镜和平面反射镜之间设等效凸透镜组(12)兼作滤光片。

此结构可以减小平面反射镜(3)的长度和面积以及等效凹透镜组(5)面积，等效凹透镜组(5)作广角镜把视场角再扩大，利用等效凸透镜组(12)和等效凹透镜组(5)也可以减小拍摄3米以内物体时两个像大小差别。

在图4所示实施例中，成像的两个光路物距相等。在摄象机/照相机自有镜头(1)前方设置合光镜(2)，合光镜(2)前方设置平面反射镜(13)，在自有镜头透镜组的光轴经平面反射镜(13)反射后的直线方向(15)上设与平面反射镜(13)平行的平面反射镜(14)，在自有镜头透镜组的光轴经平面反射镜(13)平面反射镜(14)两次反射后的直线方向(16)上添设等效凹透镜组(17)兼作滤光片，在自有镜头透镜组的光轴(8)经合光镜反射后的方向(10)上设置平面反射镜(3)，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜(3)两次反射后的直线方向(9)上设等效凹透镜组(5)兼作滤光片。此结构可以使成像的两个光路物距相等。

Claims (8)

1.一种加在各种普通摄象机/照相机镜头前的互补色立体摄照像镜头，具有让光线通过而进入摄象机/照相机自有镜头的光路，其特征是：在摄象机/照相机自有镜头前方(自有镜头透镜组的光轴由自有镜头镜筒内部朝镜筒外部的方向为前方)设置合光镜，其中合光镜所在平面与自有镜头透镜组的光轴的夹角以45度为中间值可以从15度到75度调节，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜反射后的直线方向上设置平面反射镜，平面反射镜所在平面与合光镜所在平面的夹角以0度(即两平面平行)为中间值可以从-20度到20度调节。

2.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，合光镜的前方可设置滤光片。

3.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，合光镜的前方可设置等效凹透镜(组)，其表面可以有光学镀膜或内部加滤光染料。

4.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，合光镜与平面反射镜之间，可设置等效凸透镜(组)，其表面可以有光学镀膜或内部加滤光染料。

5.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，合光镜与平面反射镜之间可设置滤光片，或在自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜两次反射后的直线方向上可设置滤光片。

6.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，在自有镜头透镜组的光轴经合光镜和平面反射镜两次反射后的直线方向上可设置等效凹透镜(组)，其表面可以有光学镀膜或内部加滤光染料。

7.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，合光镜具有对一定波长范围内的光增加透射率而对另一波长范围内的光增加反射率的光学镀膜。

8.根据权利要求1所述的互补色立体摄照像镜头，合光镜的前方可设置平面反射镜，在自有镜头透镜组的光轴经此平面反射镜反射后的直线方向上再设置与合光镜前方所设置的平面反射镜平行的平面反射镜。

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